吉林省伊通满族自治县第三中学校等2024年高一物理第二学期期末预测试题含解析

吉林省伊通满族自治县第三中学校等2024年高一物理第二学期期末预测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电量不变，与移动前相比（）A．杆BO对Q的弹力减小B．杆AO对P的弹力减小C．杆AO对P的摩擦力增大D．P、Q之间的距离增大2、(本题9分)一艘小船在河中行驶，假设河岸是平直的，河水沿河岸向下游流去.现在使位于河中央的小船用最短时间行驶到岸边，则小船船头指向（即在静水中船的航向）应（）A．与河岸成一定角度，斜向上游 B．与河岸成一定角度，斜向下游C．与河岸平行，指向下游 D．与河岸垂直，指向对岸3、(本题9分)如图，由、两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板与静电计的金属球相接，极板与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．实验过程中，电容器所带电荷不变．下面操作能使静电计指针张角变大的是（）A．将板向上平移B．将板沿水平向右方向靠近板C．在、之间插入有机玻璃板D．在、之间插入厚金属板，且不和、接触4、(本题9分)一物体沿直线运动，其v—t图象如图所示。已知0—2s内合力对物体做的功为W，则（）A．1s—2s内，合力对物体做的功为0.5WB．2s—3s内，合力对物体做的功为WC．1s—3s内，合力对物体做的功为-0.25WD．0—3s内，合力对物体做的功为2W5、(本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点处各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b由静止开始沿圆弧下滑，以下说法正确的是（）A．物块a、b在S点的动量相等 B．物块a、b在S点的动能相等C．物块a、b落至S点过程中重力的冲量相等 D．物块a、b落至S点的过程中合外力的冲量相等6、(本题9分)某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则A．第一次所用时间t1= B．第二次所用时间t2=C．两次渡河的位移大小为 D．两次渡河所用时间之比7、(本题9分)蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示，游客站在平台上，用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面，竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t，位移为x，速度为v，加速度为a，重力势能为，机械能为若不计空气阻力，游客从开始下落至最低点的过程中，下列图象正确的有A． B．C． D．8、如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能不守恒的是()A．AB．BC．CD．D9、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度10、(本题9分)如图所示，传送带由电动机带动，始终保持以速度υ匀速斜向上运动．某时刻把质量为m的物体无初速度的放在传送带上，物体在传送带上运动了一段时间上升了h高度后，恰与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到刚好相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是()A．支持力对物体的冲量为0B．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mυ2/2＋mghD．由于放上物体，电动机因此多消耗了mυ2＋2mgh的电能11、(本题9分)在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）A．物体在A点的机械能为B．物体在A点的机械能为C．物体在A点的动能为D．物体在A点的动能为12、如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，A、B间有一根被压缩了的轻弹簧用细线固定后静止在平板车C上，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑。当细线突然烧断后，则有（）A．A、B系统动量守恒B．A、B、C系统动量守恒C．平板车向左运动D．平板车向右运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______14、（10分）某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。（1）该实验需要直接测量的物理量是______。A、重锤的质量B、重锤下落的高度C、重锤底部距水平地面的高度D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为2mm的纸带验证机械能守恒定律，如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点，点F是第n个点，设相邻点间的时间间隔为T，实验中计算点F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v测得hn-1、hn、hn+1分别为15.40cm、19.00cm、23.00cm，重锤质量m=1kg，T=0.02s动能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的实验结论是_____________________________________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，在光滑水平面上，质量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右运动，与静止在水平面上质量m2=4kg的小球发生对心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小为v1=2m/s，方向与初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大小；(2)碰撞过程，系统损失的机械能。16、（12分）2019年1月23日，蓝色起源公司的NewShepard亚轨道飞行器完成2019年首次飞行试验，最大飞行高度达，最大速度达．发射过程可简化为：火箭由静止开始竖直向上匀加速运动到的高度时，载人舱和火箭本体分离，分离后载人舱依靠惯性匀减速竖直上升到最大高度．求：（1）火箭竖直向上匀加速阶段的加速度大小；（2）若载人舱内“测试假人”的质量为，则匀减速上升阶段载人舱对“测试假人”的作用力大小；（3）从火箭开始发射到载人舱上升到最大高度的总时间．17、（12分）(本题9分)如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求：（1）该带电粒子的电性；（2）该带电粒子的比荷。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

由于两球原来平衡，移动后又达到平衡．故对Q受力分析，如图所示，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力NQ变大，两小球之间的库仑力F变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、D错误；对P进行受力分析，如图所示，由于P缓慢移动，故而处于近似平衡状态．有平衡条件可知：Np=Fy+mpg，Fx=Ff；由于库仑力F的竖直分力与Q的重力平衡，故而其反作用力的竖直分力Fy大小不变，则AO杆对小球P的弹力Np大小不变．故B错误；由于库仑力F的水平分力与NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx变大，则AO杆对小球P的摩擦力Ff变大，故C正确．故选C．也可以对整体分析得出：水平方向AO杆对P的摩擦力与BO杆对Q的弹力等大，故AO杆对小球P的摩擦力变大，竖直方向只受重力和AO杆的支持力，故AO杆对小球P的弹力不变．故而B错误，C正确．【点睛】本题涉及两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象是关键．当几个物体都处于静止状态时，可以把它们看成整体进行研究.2、D【解析】当小船的静水速（即船头的指向）与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；合速度的方向指向河岸时，位移最小．3、A【解析】试题分析：极板M和静电计外壳均接地，相当于以大地为导向连接在一起，那么两极板之间的电压即静电计的指针和外壳之间的电压越大，指针偏角越大，平行板电容器电压，M板上移，正对面积变小，电压变大，选项A对．将M板沿水平向右方向靠近N板，板间距离变小，在M、N之间插入有机玻璃板相对介电常数变大，在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触，板间距离变小，都会导致电压变小，指针张角表小，选项BCD错．考点：平行板电容器4、C【解析】

设物体的最大速度为v。0-2s内，根据动能定理得：合力对物体做的功。A.1s-2s内，根据动能定理可知合力做功为，故A错误。B.2s-3s内，根据动能定理可知合力做功为，故B错误。C.1s-3s内，根据动能定理可知合力做功为．故C正确。D.0-3s内，物体动能变化量为0，由动能定理知合力对物体做的功为0，故D错误。5、B【解析】根据机械能守恒定律知，a、b在S点的速度大小相等，方向不同，根据P=mv知，动量的大小相等，但是方向不同，故A错误，B正确．在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同，由P=mv知，块a和b的动量的大小相等．由于a的路程小于b的路程．故ta＜tb，即a比b先到达S．可知a、b至S点重力的冲量不同，故C错误．合力的冲量等于动量的变化量，a、b两物体在运动的过程中，动量变化量的大小相等，则合力冲量的大小相等，故D正确．故选BD．点睛：两物体运动的路程关系：Sb＞Sa，但在相同的高度速率相同，这是本题的突破口．所以挖掘出隐含条件是解题的关键.6、D【解析】

A.第一次所用时间t1=，选项A错误；B.第二次渡河时船头方向与合速度方向垂直，即船速方向不是指向河对岸，则渡河的时间不等于，选项B错误；C.两船抵达的地点相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移为，选项C错误；D.两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直。如图。

两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比。则：，D正确.7、AC【解析】

对人进行受力分析，根据牛顿第二定律得出加速度的方向，当加速度的方向与速度同向，做加速运动，当加速度的方向与速度反向，做减速运动，根据加速度方向与速度方向的关系，判断其运动规律，即可判断出势能和机械能的变化。【详解】当人从静止开始下落到高度等于橡皮绳达到原长时，做自由落体运动，加速度为g，此后橡皮绳开始伸长，开始时重力大于弹力，向下做加速度减小的加速运动，当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，做加速度增大的减速运动，当人到达最低点时，加速度最大，速度为零。故A正确，B错误；在下落过程中，选择起跳点所在平面为零势能面，故重力时能，故C正确；在下落过程中，橡皮绳的弹力始终做负功，故人的机械能减小，故D错误；故选AC。【点睛】解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的方向，会根据加速度方向和速度方向的关系，判断物体的运动即可判断出势能和机械能的变化。8、ABD【解析】

A.由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A正确；

B.由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B正确；

C.C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C错误；

D.D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D正确。9、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．10、BCD【解析】A：物体所受支持力的方向始终垂直传送带向上，则支持力对物体的冲量不为1．故A项错误．B：物体从静止释放到刚好相对传送带静止过程中，物体受重力、支持力、摩擦力，支持力不做功，则摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，即．故B项正确．C：设物体从静止释放到刚好相对传送带静止所用时间为t，则此过程中物体位移，传送带位移，物体与传送带的相对位移大小；此过程中物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量．故C项正确．D：由于放上物体，电动机因此多消耗的电能等于物体机械能的增量与物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量的和，即．故D项正确．11、BD【解析】

AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确。12、BC【解析】

AB．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则A、B系统受到的合外力不为零，动量不守恒，A、B、C系统中，摩擦力是内力，系统受到的合外力为零，动量守恒，故A错误，B正确；CD．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则C受到向左的摩擦力更大，C受到的合力向左，C向左运动，故C正确，D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】

（1）①根据平抛运动的规律可知：

解得：②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：

；(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：

即为：，

即为：，【点睛】该题考查用“碰