湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学2023-2024学年高一物理第二学期期末预测试题含解析

湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学2023-2024学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)关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是：A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小C．角速度大的周期一定小 D．角速度大的半径一定小2、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．路程 B．加速度 C．时间 D．质量3、(本题9分)两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变。如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则MMNθA．小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动B．小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动C．若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大D．若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大4、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．功 B．向心加速度 C．功率 D．动能5、(本题9分)下面各个实例中，机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下 D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升6、(本题9分)如图所示，长为的轻绳的-端系在固定光滑斜面上的点，另一端系有质量为的小球（视为质点），轻绳与斜面平行，斜面的倾角为．若小球恰好在斜面上做圆周运动，圆周的最高点为，最低点为，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（）A．小球从点运动到点的过程中重力对其做的功为B．小球通过点时重力对其做功的功率为C．小球通过点时的速度大小为D．小球通过点时的速度大小为7、(本题9分)一物体由M点运动到N点的过程中，物体的动能由12J减少到8J，重力势能由3J增加到7J，此过程中()A．物体的速度减小 B．物体的机械能不变 C．物体的机械能减少 D．物体的位置降低8、(本题9分)处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动．关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（）A．它们的方向都沿半径指向地心B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小9、(本题9分)如图所示，甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌，乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌，则下列说法正确的是()A．甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/hB．甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/hC．乙图中的63km指的是路程，任一时刻的速率都不允许超过70km/hD．乙图中的63km指的是路程，全程的平均速率不允许超过70km/h10、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E11、(本题9分)地球的质量为，半径为，自转角速度为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，同步卫星距地面的距离为，则同步卫星的线速度大小为（）A． B． C． D．12、在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组用如图1所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高，在不挂钩码且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若获得了如___________(选填“图2”或“图3”)所示的纸带，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)挂上质量为m的钩码，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知打相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图4所示。实验中，钩码质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。(3)以W为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作出如图5所示的W—v2图像。通过图像可以得到的结论是______________________。14、（10分）(本题9分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）.完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）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）(本题9分)如图所示，一轻弹簧的下端固定在倾角θ＝37°的斜面上，上端连一不计质量的挡板．一质量m＝2kg的物体从斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB＝4m，当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD＝3m．g取10m/s2，求：物体与斜面间的动摩擦因数μ；16、（12分）(本题9分)小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：(1)物块滑到O点时的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能：17、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带以速率v=3m/s匀速运行。工件（可视为质点）以v0=1m/s的速度滑上传送带的左端A，在传送带的作用下继续向右运动，然后从传送带右端B水平飞出，落在水平地面上。已知工件的质量m=1kg，工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，抛出点B距地面的高度h=0.80m，落地点与B点的水平距离x=1.2m，g=10m/s2。传送带的轮半径很小。求：(1)工件离开B点时的速度；(2)在传送工件的过程中，传送带对工件做的功及传送此工件由于摩擦产生的热量。

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】

A.据知，线速度大的角速度不一定大，故A项错误；B.据知，线速度大的周期不一定小，故B项错误；C.据知，角速度大的周期一定小，故C项正确；D.据知，角速度大的半径不一定小，故D项错误．2、B【解析】路程、时间和质量都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向是矢量，故选B.3、D【解析】试题分析：因为小球向右偏，而M板带正电，故小球带正电，选项A错误；若将细线烧断，则小球将沿绳的方向斜向下做匀加速直线运动，故选项B错误；若只将N板水平向右平移稍许，由公式C=可知，电容器的电容将变小，而又由C=可知，两板间的电场强度E=将不变，故夹角θ将不变，选项C错误；若只将N板竖直向上平移稍许，则因为S减小，故电容器的电容将变小，板间的电场强度E将变大，故电场力增大，夹角θ将变大，选项D正确。考点：电容的变化，电场强度。【名师点晴】当极板间的距离或正对面积发生变化时，我们一般需要将电容的决定式C=与定义式C=相结合判断，而极板间的电场强度E需要通过这两个式子导出，所以该题有一定的综合性，夹角θ的大小取决于电场力的大小，电场力较大时，夹角大。4、B【解析】

向心加速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功、功率和动能只有大小无方向，是标量；故选B.5、C【解析】

A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；B．物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．6、D【解析】

A．小球从A点运动到B点的过程中重力对其做的功为选项A错误；B．小球通过A点时速度的方向与重力的方向垂直，则重力的功率为零，选项B错误；C．在A点时满足：解得选项C错误；D．从A到B由机械能守恒定律：解得小球通过B点时的速度大小为选项D正确；故选D.点睛：此题是在斜面上的圆周运动；知道物体恰能经过最高点的条件是重力沿斜面向下的分力充当向心力；掌握机械能守恒定律的应用.7、AB【解析】试题分析：物体的动能由14J减少到8J，物体的动能减小，速度要减小，故A错误；物体的动能由14J减少到8J，减小6J；重力势能由3J增加到9J，增加6J，总机械能不变．故B正确；C错误；重力势能由3J增加到9J，增加6J，物体的位置升高．故D错误．故选B．考点：动能、势能和机械能8、BD【解析】试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A错误B正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式知，ω一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C错误D正确考点：考查了向心加速度【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由可以知道加速度的大小关系．9、ABD【解析】

A.甲图中“120”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h，故A项与题意相符合；B.甲图中“80”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h，即不低于80km/h，故B项与题意相符合；CD.乙图中“63

km”是拉萨的路程，由于是限速指示牌，可知乙图中的54min为最短时间，即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度：v=故C项不符合题意，D项与题意相符。10、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'11、AB【解析】

A．同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为，根据可得同步卫星的线速度大小为故A正确；BC．同步卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有解得联立黄金代换式可得故B正确，C错误；D．第一宇宙速度的表达式为同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选AB。12、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、图3mgx2外力对物体所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.当摩擦力平衡后，轻推小车，小车应该在木板上匀速运动，纸带上的点迹应该是均匀的，即为图3所示；第二空.从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2；第三空.打B点时小车的速度等于AC之间的平均速度，则；第四空.由图像可知，W与v2成正比，即外力对物体所做的功和速度的二次方成正比.14、1