2024屆廣東省廣州中科高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆廣東省廣州中科高一物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)兩個大小相同質(zhì)量分布均勻的實心小鐵球緊靠在一起時，它們之間的萬有引力為若兩個半徑是小鐵球2倍的質(zhì)量分布均勻的實心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為A．2F B．8F C．4F D．16F2、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車行駛在平直公路上，在運動中所受阻力不變．當(dāng)汽車加速度為a，速度為v時發(fā)動機的功率為P1；當(dāng)功率為P2時，汽車行駛的最大速度應(yīng)為()A． B．C． D．3、(本題9分)將近1000年前，宋代詩人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游時寫下詩句“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)，臥看滿天云不動，不知云與我俱東．”，請問詩句中的“云與我俱東”所對應(yīng)的參考系是()A．兩岸 B．船 C．云 D．詩人4、(本題9分)如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點，下端系有一只小球.將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放.當(dāng)繩擺到豎直位置時，與釘在O點正下方P的釘子相碰.在繩與釘子相碰瞬間，以下哪些物理量的大小沒有發(fā)生變化（不計繩子與釘子碰撞時能量損失）A．小球的線速度大小B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小D．小球所受拉力的大小5、(本題9分)下列說法正確的是A．兩個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速直線運動B．做圓周運動的物體受到的合力不一定指向圓心C．一對摩擦力做功的代數(shù)和為零D．物體豎直向上運動，其機械能一定增加6、(本題9分)如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和﹣Q．在它們的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入，則小球A．速度先增大后減小B．受到的庫侖力先做負功后做正功C．受到的庫侖力最大值為D．管壁對小球的彈力最大值為7、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個小球可視為質(zhì)點，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運動，甲、乙兩球的動能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說法正確的是（

）A．甲球和乙球運動到地面時的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動能均為時，兩球重力的瞬時功率之比為D．甲乙兩球的動能均為時，兩球高度相同8、(本題9分)我國發(fā)射了一顆資源探測衛(wèi)星,發(fā)射時,先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上,然后變軌到近地點高50km,遠地點高1500km的橢圓軌道2上,最后由軌道2進入半徑為7900km的圓軌道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力,則以下說法錯誤的是A．在軌道2運行的速率可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠地點向近地點運動的過程中速度增大,機械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在近地點點火加速,且衛(wèi)星在軌道2上的運行周期小于在軌道3上的運行周期D．僅利用以上數(shù)據(jù),可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動能9、(本題9分)三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球作勻速圓周運動，如圖所示，已知三顆衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系為MA=MB>MC，則對于三個衛(wèi)星，正確的是：A．運行線速度關(guān)系為B．運行周期關(guān)系為TA＞TB=TCC．向心力大小關(guān)系為FA=FB＜FCD．半徑與周期關(guān)系為10、如圖甲所示，傳送帶以恒定速率逆時針運動，皮帶始終是緊的，將m=1kg的面粉袋放在傳送帶上的A處，經(jīng)過1.2s到達傳送帶的B端，用速度傳感器測得面粉袋與送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t圖線可知()A．A、B兩點的距離為3.2mB．粉袋與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5C．面粉袋從A運動到B這程中，傳送帶上面粉痕跡長為1.2mD．面粉袋從A運動到B過程中，其與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J11、(本題9分)運動員把質(zhì)量是500g的足球從地面上的某點踢出后,某人觀察它在空中的飛行情況,估計上升的最大高度是10m,在最高點的速度為20m/s.根據(jù)以上信息,下列說法正確的是(不計空氣阻力,取)()A．足球在空中運動的時間大約是1.4sB．足球的落地點離踢出點的水平距離大約是56mC．運動員對足球的做的功是150JD．足球在上升過程中機械能不守恒12、(本題9分)如圖所示，一個小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點A以某一速度水平拋出，經(jīng)過一段時間，小球運動到空中另一位置B。則從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．合外力對小球所做的功等于小球機械能的增量B．小球克服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減少量C．重力所做的功等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”D．小球重力勢能的減少量等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)一實驗小組要用如圖所示的裝置探究動能定理，關(guān)于實驗操作下列說法正確的是_________．A．應(yīng)改變橡皮筋拉伸的長度，打出不同的紙帶進行分析B．應(yīng)保持橡皮筋拉伸的長度不變，改變橡皮筋的條數(shù)，打出不同的紙帶進行分析C．應(yīng)選取紙帶上點跡間隔均勻的一段進行測量，以求出小車勻速運動時的速度D．實驗中將木板左端適當(dāng)墊高的目的是：使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力，提高實驗的精確度14、（10分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律實驗時：甲同學(xué)實驗計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量ΔEp略大于動能的增加量ΔEk，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)ΔEp<ΔEk，實驗過程中肯定存在錯誤的是_____同學(xué)。本實驗中引起誤差的主要原因是_________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)在全國鐵路第六次大提速后，火車的最高時速可達250km/h，若某列車正以216km/h的速度勻速運行，在列車頭經(jīng)路標A時，司機突然接到報告要求緊急剎車，因前方1000m處有障礙物還沒有清理完畢，若司機聽到報告后立即以最大加速度a＝2m/s2剎車，問該列車是否發(fā)生危險？16、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量m=3kg的物體，在水平拉力F=6N的作用下，從靜止開始運動，經(jīng)過4s運動了16m．求：（1）力F在4s內(nèi)對物體所做的功；（2）力F在4s內(nèi)對物體做功的平均功率；（3）在4s末，力F對物體做功的瞬時功率．17、（12分）(本題9分)如圖所示，滑雪坡道由直滑道AB和圓弧滑道BCD兩總分組成（圖中實線部分），其中C為圓弧滑道最低點，BD為水平面．滑雪者從比水平面高h1=45m處由靜止出發(fā)，離開D點后在空中飛行，最高點E比水平面高h1=10m，假設(shè)忽略滑雪坡道的阻力與空氣阻力，重力加速度g取10m/s1．（1）問滑雪者所受重力的瞬時功率在B點時大還是在C點時大？（1）求滑雪者通過D點時的速度大?。唬?）求滑雪者空中飛行的時間；若滑雪者去掉身上的背包以減輕重量，再次從同一高度由靜止出發(fā)，請問最大高度h1是變大、變小還是不變?

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

設(shè)兩個大小相同的實心小鐵球的質(zhì)量都為m，半徑為r，根據(jù)萬有引力公式得：；根據(jù)m=ρ?πr3可知，半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍．所以若將兩半徑為小鐵球半徑2倍的實心大鐵球緊靠在一起時，萬有引力，故選D．【點睛】運用萬有引力定律時，要準確理解萬有引力定律公式中各物理量的意義并能靈活運用．本題通常容易出現(xiàn)的錯誤是只考慮兩球球心距離的變化而忽略球體半徑變化引起的質(zhì)量變化，從而導(dǎo)致錯誤．2、D【解析】

對汽車受力分析，設(shè)受到的阻力的大小為f，由牛頓第二定律可得F?f=ma，所以F=f+ma，所以功率P1=Fv=(f+ma)v，解得f=?ma，當(dāng)功率恒為P2時，設(shè)最大速度為v′，則P2=F′v′=fv′，所以v′==，故ABC錯誤，D正確．故選：D.【點睛】對汽車受力分析，由牛頓第二定律，可以求得汽車運動過程中的受到的阻力的作用，再由P=Fv=fv可以求得汽車的最大速度．3、A【解析】云和我（詩人）都在向東運動，是假定兩岸不動，以兩岸為參考系．所以答案選A．4、A【解析】試題分析：A、在繩與釘子相碰瞬間，繩子的拉力和重力方向都與小球的速度方向垂直，不對小球做功，不改變小球的動能，則小球的線速度大?。蔄正確．B、角速度與線速度的關(guān)系為v=ωr，得到ω=，在繩與釘子相碰瞬間，小球圓周運動的半徑r減小，v不變，則角速度ω增大．故B錯誤．C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C錯誤．D、根據(jù)牛頓第二定律得：T﹣mg=man，T=mg+man，an增大，則繩子拉力T增大．故D錯誤．故選A．5、B【解析】

A.當(dāng)兩個勻變速直線運動的合加速度與合初速度共線時，合運動為勻變速直線運動；當(dāng)合加速度與合初速度不共線時，合運動為曲線運動，故A錯誤；B.做勻速圓周運動的物體合外力全部提供向心力，合外力一定指向圓心；做變速圓周運動時，合外力沿半徑方向的分力提供向心力，合外力沿切線方向的分力改變速度的大小，故B正確；C.一對靜摩擦力做的功的代數(shù)和為零，一對滑動摩擦力做的功的代數(shù)和為負值，故C錯誤；D.根據(jù)功能關(guān)系可知，物體豎直向上運動時，當(dāng)除重力以外的力的合力向上時，機械能增加，當(dāng)除重力以外的力的合力向下時，機械能減小，故D錯誤.6、C【解析】

對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．【詳解】AB．由等量正負電荷的電場分布可知，兩電荷連線中垂線上的電場線水平向右，因此電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，電場力和速度方向垂直；電場力（庫侖力）不做功；故AB錯誤；C．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：；根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，故C正確；D．根據(jù)C選項的分析，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D錯誤；故選C．【點睛】本題關(guān)鍵是明確等量異號電荷的中垂線上的電場強度的分布情況，同時要結(jié)合動能定理和矢量合成原理分析，注意與等量同種電荷的區(qū)別．7、BC【解析】

A．兩球在運動過程中只有重力做功，甲、乙球的機械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運動到地面時的速度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．由機械能守恒定律得，對甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時功率為：，甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球重力的瞬時功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯誤；8、BCD【解析】第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實際衛(wèi)星繞地球圓周運動的速度都小于這個值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正確；衛(wèi)星在軌道2上從遠地點向近地點運動的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以速度變大，機械能不變，故B錯誤；軌道3是遠地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠地點點火加速做離心運動，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道2上的運行周期小于在軌道3上的運行周期，故C錯誤；不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動能，故D錯誤．此題選擇錯誤的選項，故選BCD．點睛:本題考查衛(wèi)星的變軌及開普勒定律等知識；關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運行時，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運動過程中只有重力做功，機械能守恒；由低軌道進入高軌道要點火加速．9、AD【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，由圖示可知：rA＜rB=rC，由題意知：MA=MB>MC；由牛頓第二定律得：①

A.由①解得，，所以vA＞vB=vC，故A正確；B.由①解得，，則TA＜TB=TC，故B錯誤；C.，已知rA＜rB=rC，MA=MB>MC，可知FA＞FB＞FC，故C錯誤；D.由開普勒第三定律可知，繞同一個中心天體運動的半徑的三次方與周期的平方之比是一個定值，即，故D正確；10、ABD【解析】

A.根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知A、B兩點的距離對應(yīng)圖象與時間軸所圍圖形的“面積”大小，為x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正確；B.由v-t圖象可知，0-0.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：．對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即為：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：，對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，聯(lián)立解得：μ=0.5，f=4N．故B正確．C.在0-0.2s時間內(nèi)，傳送帶速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：，方向沿皮帶向上．在0.2s-1.2s時間內(nèi)，面粉袋速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮帶向下．故傳送帶上面粉痕跡的長度為：s=△x2=1m；故C錯誤．D.面粉袋與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正確．11、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜拋運動，最高點時豎直方向速度為0，根據(jù)斜拋運動公式知到達最高點的時間為：下落時間與上升時間相等，故在空中運動的時間大約是：故A錯誤.B．踢出球后足球在水平方向做勻速直線運動，由題意知水平速度，由A選項分析可知水平位移：故B正確.C．運動員對足球做的功根據(jù)動能定理得：計算得出，故C正確.D．因足球運動過程中忽略空氣阻力，只有重力做功，故機械能守恒，所以D錯誤.12、BCD【解析】AB、根據(jù)機械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機械能守恒，所以本題中機械能的變化和阻力做功有關(guān)，而不是合外力。阻力做負功所以機械能減小，且小球克服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減少量，故A錯；B對；C、根據(jù)動能定理WGD、小球的重力勢能減小，動能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢能的減少量等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對；故選BCD點睛：對動能定理要熟練掌握并會利用能量關(guān)系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCD【解析】實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故A錯誤，B正確；需要測量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運動的速度，所以應(yīng)選用紙帶上打點間隔均勻的一段進行測量，故C正確；實驗中將木板左端適當(dāng)墊高的目的是使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力，提高實驗的精確度，故D正確；故選BCD．14、乙；重錘下落過程中存在著阻力作用；【解析】

由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．所以實驗過程中肯定存在錯誤的是乙同學(xué)，本實驗