福建省罗源县第一中学2024届高一物理第二学期期末预测试题含解析

福建省罗源县第一中学2024届高一物理第二学期期末预测试题注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、如图所示，在光滑绝缘的水平面上放置两带电的小物块甲和乙，所带电荷量分别为+q1和-q2，质量分别为m1和m2。

同时由静止释放后，甲、乙两物块相向运动。

则关于两物块的表述正确的是
A．碰撞前瞬间动量之比p甲：p乙= m1：m2
B．碰撞前瞬间速度大小之比v甲：v乙= m1：m2
C．碰撞前瞬间动能之比E k 甲：E k 乙= m2：m1
D．从开始运动到碰撞前过程中，库仑力对两物块做功W甲：W乙=1:1
2、(本题9分)如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：
A．A开始运动时B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时D．A和B的速度相等时
3、(本题9分)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是A．打点计时器B．天平C．体重计D．摆钟
4、(本题9分)如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。

现在三根导线中通以
方向均向里的电流，其中I b=I c=I。

已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。

则下列说法正确的是（）
A．若O点的磁感应强度平行ac边，则I a=（1＋
3
3
）I
B．若O点的磁感应强度平行ab边，则I a=（1＋
3
3
）I
C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则I a=（3－1）I
D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则I a=（3－1）I
5、(本题9分)关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是（）
A．曲线运动肯定是一种变速运动
B．变速运动不一定是曲线运动
C．曲线运动可以是加速度不变的运动
D．曲线运动可以是速度不变的运动
6、无人配送车可以实现针对城市环境下办公楼、小区便利店等订单集中场所进行批量送货．某种配送车正常行驶时速度为3.5km/h，发现障碍物，可以在1.5s内停下．若将
此过程的运动视为匀减速直线运动，根据以上数据不能
．．求出配送车运动的
A．位移B．加速度C．平均速度D．受到的阻力7、(本题9分)如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。

则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）
A ．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡
B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心
C ．此时手转动塑料管的角速度g r
ωμ= D ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
8、 (本题9分)如图所示，点L 1和点L 2称为地月连线上的拉格朗日点．在L 1点处的物体可与月球同步绕地球转动．在L 2点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕L 2点绕行．我国中继星鹊桥就是绕L 2点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R 1、R 2，信号传播速度为c ．则（ ）
A ．鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度
B ．处于L 1点的绕地球运转的卫星周期接近28天
C ．嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为12R R t c
+= D ．处于L 1点绕地球运转的卫星其向心加速度a 1小于地球同步卫星的加速度a 2
9、 (本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x 满足μ-x 图像关系，图像与横轴的交点为4m ，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg ，带有的电荷量3
1.410q C -=+⨯，匀强电场的场强
3110/E N C =⨯，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m 时，若210/g m s =，下列说法正确的是
A ．带电体的电势能减少了5.6J
B ．带电体的电势能增加了5.6J
C ．在这个过程中合外力做功为1.6J
D ．在这个过程中合外力的冲量大小是1.2N s ⋅
10、 (本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T ,速度为v,引力常量为G ,则下列结论正确的有
A ．恒星的质量为32v T G
π B ．行星运动的轨道半径为2vT π
C ．行星的质量为23
24v GT
π D ．行星运动的加速度为2v T
π 11、 (本题9分)一个连同装备总质量M=100kg 的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m 的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m 0=0.5kg 氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s 速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m ，喷气速度为v ，则其获得反冲速度v′=mv/M ，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s （即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m 可能为（ ）
A ．0.04kg
B ．0.25kg
C ．0.35kg
D ．0.46kg
12、(本题9分)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连，长木板右端连有一细绳．开始时，整个装置处于静止状态，弹簧测力计的示数为0，现在用手向右水平拉细绳，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是
A．木块与木板之间的摩擦力始终是滑动摩擦力
B．如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数
C．木板运动过程中，弹簧秤示数先变大，后不变
D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、(本题9分)机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。

14、(本题9分)一试探电荷q=+4×10-9 C，在电场中P点受到的静电力F=6×10-7 N．则：（1）P点的场强大小？
（2）将试探电荷移走后，P点的场强大小为？
（3）放一电荷量为q′=1.2×10-6 C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小？
15、(本题9分)质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地（g=10m/2s）。

前2s内小球的动能增量为__；前2s内重力做功的功率为_____；第2s末重力做功的瞬时功率________。

三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，质量为M=2kg、左端带有挡板的长木板放在水平面上，板上贴近挡板处放有一质量为m=1kg的物块，现用一水平向右大小为9N的拉力F拉长木板，使物块和长木板一起做匀加速运动，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，运动一段时间后撤去F，最后物块恰好能运动到长木板的右端，木板长L=4.8m，物块可看成质点，不计挡板的厚度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
(1)撤去F的瞬间，物块和板的加速度；
(2)拉力F作用的时间；
(3)整个过程因摩擦产生的热量。

17、（10分）(本题9分)如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，
其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑1
4
圆弧。

小球左侧有一轻弹簧，弹簧左
侧固定于竖直墙壁上，右端自由。

某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：
(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；
(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能E p为多少；
(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的M
m
的范围
参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、C
【解题分析】
A. 甲、乙两物块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，初始时系统的总动量为零，可知，碰撞前瞬间两个物块的动量大小相等，方向相反，则动量之比
p甲：p乙=1：1
故A项与题意不相符；
B. 由p=mv，两个物块的动量大小相等，则得碰撞前瞬间速度大小之比v甲：v乙=m2：m1．故B项与题意不相符；
C.根据
P相等，则得碰撞前瞬间动能之比
E k甲：E k乙=m2：m1
故C项与题意相符；
D. 根据动能定理得：
对甲有
W甲=E k甲
对乙有
W乙=E k乙
故
W甲：W乙=m2：m1
故D项与题意不相符。

2、D
【解题分析】
动量定理、功能关系
【题目详解】
在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．
【题目点拨】
本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．
3、A
【解题分析】
在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。

A. 打点计时器与重力无关，可以使用，A正确。

B. 天平依靠重力工作，无法正常使用，B错误。

C. 体重计依靠重力工作，无法正常使用，C错误。

D. 摆重依靠重力工作，无法正常使用，D错误。

4、A
【解题分析】
三条直导线在O点的磁场方向如图；其中B c和B b的合场强水平向右大小为B bc=B；方向水平向右。

A ．若O 点的磁感应强度平行ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac 方向的合磁场为零，即
sin 30cos30cos300c a B B B +-=
其中B c =B =kI ，解得
I a =（13I 选项A 正确；
B ．若O 点的磁感应强度平行ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab 方向的合磁场为零，即
sin 30cos30sin 300b a B B B -+=
其中B b =B =kI ，解得
I a =3）I
选项B 错误；
C ．若O 点的磁感应强度垂直ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac 方向的合磁场为零，即
cos30sin 30-sin 300a bc B B B +=
表达式无解，则O 点的磁感应强度的方向不可能垂直ac 边，选项C 错误； D ．若O 点的磁感应强度垂直ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab 方向的合磁场为零，即
cos30cos 60cos 600bc a B B B +-=
其中B c =B =kI ，解得
I a =3）I
选项D 错误。

故选A 。

5、D
【解题分析】
A 、曲线运动轨迹为曲线，因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变，一定是变速运动，故A 正确；
B 、变速运动轨迹不一定是曲线，可能只是速度大小发生变化，如匀变速直线运动，故B 正确；
C 、做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线，若物体所受合外力恒定，其加速度就可不变，如平抛运动就是加速度不变的曲线运动，故C 正确．
D 、曲线运动的速度方向时刻改变，曲线运动一定是速度变化的运动，故D 错误； 本题选不正确的，故选D
【题目点拨】
对于曲线的理解要把握其运动特点:合外力和速度方向不同线,物体速度时刻变化,为变速运动.中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等.
6、D
【解题分析】
AC.已知初速度和末速度，则可求平均速度：
02
v v v += 根据位移时间关系：
x vt =
可求匀减速运动过程的位移，故A 项可求，C 项可求；
B.速度时间关系0v v at =+可知，加速度：
0v v a t
-= 故B 项可求；
D.根据牛顿第二定律
F ma =，
由于配送车质量未知，阻力无法求解，故D 项不可求。

7、AC
【解题分析】
A ．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽
在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A 正确。

B ．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B 错误。

C ．根据牛顿第二定律得：
2N m r ω=
m f mg =
又因为：
m f N μ=
联立得到：
ω=故C 正确。

D ．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N 增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故D 错误。

故选AC 。

8、BD
【解题分析】
A.逃逸速度是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于逃逸速度，故A 错误；
B.根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B 正确；
C.鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R 1、R 2，到地表的距离要小一些，则嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为t 要小于12R R c
+，故C 错误； D 、由a=rω可知处于L 1点绕地球运转的卫星其向心加速度a 1小于月球的向心加速度，由2
GM a r =可知月球的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，则卫星其向心加速度a 1小于地球同步卫星的加速度a 2，故D 正确.
9、AD
【解题分析】
若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m 时电
势能减小量为33=10 1.4104 5.6E W Eqx J J -∆==⨯⨯⨯=电，选项A 正确，B 错误；此
过程中摩擦力的功：f W mgx μ=- ，由图像可知140.512
x μ=⨯⨯= ，则0.21012f W mgx J J μ=-=-⨯⨯=-，则合力做功为= 3.6f W W W J +=合电，选项C 错误； 由动能定理可知：21=
2W mv 合；由动量定理可知：I mv =，解得 I=1.2N ⋅s ，选项D 正确；故选AD.
10、ABD
【解题分析】
A 、
B 项：根据线速度与轨道半径和周期的关系2r v T
π=得行星运动的轨道半径为：2vT r π=，根据万有引力提供向心力，列出等式：2
224Mm G m r r T
π=，联立解得：32v T M G
π=，故AB 正确； C 项：根据题意无法求出行星的质量，故C 错误；
D 项：加速度为：2
v a r
=结合2πvT r =解得：行星运动的加速度为2πv T ，故D 正确。

11、BC
【解题分析】
已知M=100kg ，d=45m ，m 0=0.5kg ，v=50m/s ，R=2.5×
10−4kg/s ， 设喷出氧气的质量为m ，返回的时间为t ，则返回速度v′=mv/M=
50100m ⨯=0.5m ， 运动的时间t=d/v′= 45900.5m m
= ① 宇航员耗氧：Rt=m 0−m ，即2.5×
10−4×t=0.5−m ， t=4000×(0.5−m)= 90m
，即400m 2−200m+9=0， 解得m 1=0.05kg ，m 2=0.45kg ，
所以0.05kg<m<0.45kg.故AD 错误，BC 正确．
故选BC.
点睛：一次性喷出的氧气质量为m ，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧
气质量的范围．
12、BC
【解题分析】
开始拉动木板时木块与木板间的摩擦力是静摩擦力，随着木板的拉倒，弹簧逐渐伸长，弹力不断变大，静摩擦力逐渐变大，当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时，木块开始滑动，以后木板和木块之间的摩擦力变为滑动摩擦力，以后的运动过程中，滑动摩擦力保持不变，则弹簧的弹力不变，则选项AD 错误，C 正确；根据滑动摩擦力的求解公式N f f F mg
μ==可知，从弹簧秤的读数可知道滑动摩擦力的大小，如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数，选项B 正确；故选BC.
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 介质 运动形式 能量（或信息）
【解题分析】机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和能量（或信息）。

14、 (1)1.5×
102N/C (2)1.5×102N/C (2) 1.8×10-4N 【解题分析】
P 点的电场强度： ；试探电荷移走后，P 点的场强大小150N/C ；将电荷量为q ′＝1.2×10-6C 的电荷放在P 点，受到的静电力为：
F ′＝q ′E ＝1.2×10-6×150＝1.8×10-4N
15、200J 100W 200W
【解题分析】
[1]2s 末的速度：
20m/s v gt ==
所以前2s 内小球的动能增量为：
210200J 2
k E mv =-= [2]2s 内下降的高度为：
2120m 2
h gt == 故重力做功为：
200J W mgh ==
前2s 内重力做功的功率为：
100W W P t
== [3]第2s 末重力做功的瞬时功率为：
200W P mgv ==
三．计算题(22分)
16、 (1)1 m/s 2，方向向左， 2.5 m/s 2，方向向左(2)4s(3)72J
【解题分析】
(1)撤去拉力时，设物块和板的加速度大小为 a 1、a 2，由牛顿第二定律得：
对物块：
μ1mg =ma 1
对木板：
μ2（M+m ）g -μ1mg =Ma 2
解得：
a 1=1 m/s 2，方向向左
a 2=2.5 m/s 2，方向向左
(2)开始阶段，由于挡板的作用，物块与木板将一起做匀加速直线运动，则对整体： F -μ2（M +m ）g =（M+m ）a 0
解得：
a 0=1 m/s 2。

设撤去力 F 时二者的速度为 v ，由于 μ1 小于 μ2，那么当撤去 F 后，板和物块各自匀减速到零，则滑块的位移：
2
11
2v x a = 木板的位移：
2
22
2v x a = 又：
x 1-x 2=L
联立方程，代入数据得：
v =4m/s
设力F 作用的时间为t ，则：
v =a 0t
所以：
0441
v t s s a === (3)在拉力F 的作用下木板的位移：
x 0=12a 0t 2=12
×1×42=8m 由上解得，撤去拉力后木板的位移：
x 2=3.2m
根据功能原理，知整个的过程中因摩擦产生的热量为木板受到的地面的摩擦力与木板位移的乘积加上滑块受到的摩擦力与滑块相对于木板的位移的乘积，即：
Q =μ2（M +m ）g （x 2+x 0）+μ1mg （x 1-x 2）=0.2×30×（3.2+8）+0.1×
10×4.8=72J 17、 (1)202()Mv R g m M =+ (2)20P 2()2()m M m v E M m -=+ (3)13M m
<< 【解题分析】
(1) 若小球恰好不飞出斜劈，则小球到达最高点时二者的速度恰好相等，选取向右为正方向，由动量守恒可得：
mv 0=(m +M)v
又
22011()22
mv m M v mgR =++ 联立解得
202()
Mv R g m M =+ (2) 设小球第一次从斜劈B 滑下离开时，小球和斜劈B 的速度分别为v 1和v 2 以向右为正方向，由动量守恒可得
mv 0=mv 1+Mv 2
由机械能守恒可得
222012111222
mv mv Mv =+ 联立解得小球速度为
10m M v v m M
-=+ 斜劈B 速度为
202m v v m M
=+ 小球压缩弹簧的过程中系统的机械能守恒，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，则：
220P 12
()122()m M m v E mv M m -==+ (3) 设若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，说明小球与斜劈分离后小球的速度方向必定向左，而且大小小于等于斜劈的速度大小，即：1120v v v <≤且，即
2m M m m M m M m M
-<≤++且
可得： 3m M m <<
则
13M m <
<。