2024年江苏省无锡市太湖高级中学物理高一第二学期期末预测试题含解析

2024年江苏省无锡市太湖高级中学物理高一第二学期期末预测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下列说法正确的是（）A．式中G为引力常量，它是由牛顿用实验测得的，而不是人为规定的B．两个质量为1kg的铁球靠得很近时，万有引力趋于无限大C．m1与m2受到相互的吸引力总是大小相等、方向相反的D．该公式只适用于天体之间而不适用于相距较近的球体之间2、(本题9分)如图所示，相同的两木块M、N，中间固定一轻弹簧，放在粗糙的水平面上，用力将两木块靠近使弹簧压缩，当松手后两木块被弹开的过程中，不计空气阻力，则对两木块和弹簧组成的系统有()A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量、机械能都不守恒3、(本题9分)某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为（）A．360m B．90m C．15m D．10m4、如图所示，将图中电容器、电源、小灯泡等元件连成电路，电源电压恒为4V，下列说法正确的是A．闭合电键前，电容为0B．闭合电键，该电容器最多储存的电荷量为4×10-4CC．闭合电键，电流表有持续电流D．断开电键，电容器放电5、(本题9分)圆周运动中，对于向心加速度an与r，从an＝ω2r看an与r成正比，从an＝看an与r成反比，那么()A．an与r成正比不对B．an与r成反比不对C．两个说法都不对D．两种说法都对，只是条件不同说法不一样而已6、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小7、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道．ab水平．长度为2R；bc是半径为R的四分之一的圆弧．与ab相切于b点．一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点从静止开始向右运动．重力加速度大小为g．则A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a到c的过程中．动能增量为2mgRC．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，重力势能增量为3mgRD．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，水平外力做功为4mgR8、(本题9分)如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用9、(本题9分)体重为600N的小红同学站在升降机中的测力计上，某一时刻他发现磅秤的示数为500N，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动()A．加速上升B．匀速上升C．加速下降D．减速上升10、我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同二、实验题11、（4分）(本题9分)物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻：（1）实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合），如图乙所示；④从图线求出直线的斜率K和在纵轴上的截距b。（2）请你回答下列问题（用题给符号K、b表示）：①计算电池的电动势________，内阻________。②根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为，则电源内阻的精确值为________。12、（10分）在利用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清晰，可舍去前面的比较密集的点，在后面取一段打点较为清晰的纸带，同样可以验证；如衅10所示，取O点为起始点，各点的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为50Hz，若重物的质量为．（1）打A点时，重物下落速度为=__________，重物动能=__________．（2）打F点时，重物下落速度为=_________，重物动能=__________．（3）打点计时器自打下A点开始到打出F点，重物重力抛能的减少量为_____，动能的增加量为_______．（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从打点计时器打出A点到打出F点的过程中，得到的结论是________________________________________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ，电容器的电容C=4.7μF．闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为1.50V。求：（1）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？（2）该电压表的内阻为多大？14、（14分）假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，已知月球半径为R，引力常数为G．(1)求月球的密度．(2)若将该小球水平抛出后，小球永不落回月面，则抛出的初速度至少为多大？15、（13分）如图所示，一对平行金属极板相距，两板间匀强电场方向向下，场强大小，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为，B板距下板为，试求：（电子电荷量为）（1）两金属板之间的电势差大小；（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

A．引力常量是由卡文迪许通过实验测得的，不是牛顿用实验测得的，故A错误；B．当趋于零时，物体不能简化为质点，万有引力公式不适用，不能直接用这个公式计算万有引力，所以两个质量为1kg的铁球靠得很近时，不能直接用这个公式计算万有引力，万有引力不是趋于无限大，故B错误；C．与之间的引力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，方向相反的，故C正确；D．万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，所以该公式也适用于相距较近的球体之间，故D错误；故选C。2、B【解析】两木块相同，与地面的摩擦力相同，则两木块被弹开时，A、B与弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量保持不变；在整个过程中除弹簧弹力做功外，还有摩擦力做功，则物体A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件即可解题，动量守恒的条件是系统合外力为零；机械能守恒的条件是系统只有重力或弹力做功.本题是一道基础题．3、D【解析】设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R，已知，根据万有引力等于重力得：，，①由题意从同样高度抛出，②，①、②联立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故选项D正确．点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；重力加速度g是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量．4、B【解析】

A.电容的大小由电容器本身决定，与是否接入电路无关，故A项错误；B.闭合电键后，电容器的电压最高为4V，由图可知，电容器的电容为100μF，该电容器最多储存的电荷量为：故B项正确；C.电容器的电压达到最高为4V后，充电停止，电流表没有电流，故C项错误；D.断开电键，由于无法形成回路，电容器无法放电，故D项错误。5、C【解析】对于向心加速度的公式an＝ω2r，当ω不变时，an与r成正比；当r不变时，an与ω2成正比；在公式中，当v不变时，an与r成反比，当r不变时，an与v2成正比，故C正确，ABD错误．6、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.7、BC【解析】设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c，选项A错误；小球从a到c的过程中，动能增量为，选项B正确；小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有：，上升的高度；此段时间内水平方向的位移为：，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球的重力势能增量为3mgR；小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R，水平外力做功为5mgR，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题主要是考查功能关系；机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”，不是从a到c的过程，这是易错点．8、BC【解析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.9、CD【解析】

体重为600N的小红同学站在升降机中的磅秤上，发现磅秤的示数是500N，磅秤的示数是通过人对磅秤的压力产生的，所以人对磅秤的压力变小，人的重力不变，该同学处于失重状态，所以应该有向下的加速度，那么此时的运动可能是向下加速运动，也可能是向上减速运动，故AB错误，CD正确；故选CD．【点睛】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度．10、BCD【解析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.二、实验题11、【解析】

(2)①[1][2]利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻，由于内阻较大，电路中电流不稳定，所以读数要快速准确。根据实验步骤由欧姆定律有：，所以图象是一条直线，结合图像的斜率和纵截距有：，所以电动势，②[3]根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为rA，则应用欧姆定律时可把电流表内阻等效为电源内阻，即上式中的r为实际内阻与电流表内阻之和，所以实际内阻为12、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ满足机械能守恒【解析】

（1）A点的瞬时速度，则重锤的动能．（2）F点的瞬时速度，则重锤的动能．

（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量，动能的增加量．（4）重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，是由于阻力存在的缘故，若剔除误差，认为在实验误差允许的范围内，△Ep=△Ek，即机械能守恒．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、