2024届广东省深圳中学物理高一下期末联考试题含解析

2024届广东省深圳中学物理高一下期末联考试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、下列有关能量的描述正确的是（）
A．“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒
C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒
D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快
2、(本题9分)如图所示，斜面ABC放在水平面上，斜边BC长为l，倾角为30°，在斜面的上端B点沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在斜面下端C点，重力加速度为g，则小球初速度v0的值为()
A．1
2
gl B．
1
2
2
gl C．
1
3
2
gl D．
1
5
2
gl
3、(本题9分)如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中（）
A．小球动能减为零时，重力势能最大
B．小球在离开弹簧时动能最大
C．小球动能最大时弹性势能为零
D．小球的动能先减小后增大
4、(本题9分)原来静止的氕核（）、氘核（）、氚核（）混合物经同一电场加速后，具有相同的（）
A．速度
B ．动能
C ．质量和速度的乘积
D ．以上都不对
5、 (本题9分)如图所示，用与水平方向成θ角的力F 拉质量为m 的物体水平匀速前进距离x ．已知物体和地面间的动摩擦因数为µ，则在此过程中力F 做功为（ ）
A ．mgx
B ．µmgx
C ．Fx
D ．Fx cos θ
6、 (本题9分)图中K 、L 、M 为静电场中的三个相距很近的等势面（K 、M 之间无电荷）。

一带电粒子射入此静电场中后，只受电场力作用，沿a →b →c →d →e 轨迹运动。

已知电势k L M ϕϕϕ<<，下列说法中正确的是（ ）
A ．此粒子带负电
B ．粒子在bc 段做加速运动
C ．粒子在c 点时电势能最小
D ．粒子通过b 点和d 点时的动能相等
7、如图（a ）,一长木板静止于光滑水平桌面上，0t =时，小物块以速度0v 滑到长木板上，1t 时刻小物块恰好滑至长木板最右端。

图（b ）为物块与木板运动的v t -图像，已知图中1t 、0v 、1v ，重力加速度大小为g 。

下列说法正确的是
A ．木板的长度为012v t
B ．物块与木板的质量之比为
10v v C ．物块与木板之间的动摩擦因数为011
v v gt - D ．t 1时刻，小物块和木板动能之比为101
v v v - 8、 (本题9分)高空中仍有稀薄大气，所以低轨道的卫星会受到稀薄空气阻力的作用，从而不能永远在固定的圆轨道上运动。

则下列说法正确的是（ ）
A ．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此靠近地球，轨道半径会变小
B ．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此远离地球，轨道半径会变大
C ．在卫星轨道变化的过程中，卫星的机械能不变
D ．虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的动能会增大
9、 (本题9分)将一小球从地面上方高H 处水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中（ ）
A ．初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
B ．初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大
C ．初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大
D ．无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
10、 (本题9分)在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是
A ．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B ．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒
C ．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右
D ．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
11、如图，长为L 的水平传送带以速度2v 匀速运动.将一质量为m 的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v ，物块与传送带摩擦产生的热量为Q ，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .下列表达式正
确的是（ ）
A ．212mgL mv μ=
B ．232mgL mv μ=
C ．Q mgL μ=
D ．3Q mgL μ=
12、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M 的平板，处在平衡状态。

一质量为m 的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h ，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。

已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长( )
A ．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B ．环撞击板后，板的新的平衡位置与h 的大小无关
C ．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功
D ．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
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)用一段金属丝做“测定金属的电阻率”的实验，为便于选择测电阻的合适电路，先用多用电表粗测金属丝的电阻，将选择开关旋至欧姆挡（⨯1挡），测量结果如图甲所示，由此可知金属丝的电阻值约为_______Ω。

然后用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图乙所示，这次测量的读数为_______mm 。

14、（10分）(本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。

他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A 下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。

(1)在A从静止开始下落h 的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________ 。

(用题目所给物理量的符号表示)
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)
(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______ A．减小挡光片上端到光电门的距离h
B．增大挡光片的挡光宽度b
C．适当减小挡光片的挡光宽度b
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)把质量为0.5kg的石块从10m高处斜向上抛出，初速度是
=5m/s，不计空气阻力，求: (1)石块下落过程中重力所做的功？(2)石块落地时的速0
度大小是多大？
16、（12分）(本题9分)某人在离地高H=16.8 m的屋顶将手伸出屋檐，以初速度v0 = 8 m/s竖直向上抛出一小球，它抛出以后运动的过程中，(忽略阻力，g=10m/s2)求：()1小球抛出后离地的最大高度；
()2小球经多长时间落到地上？
17、（12分）(本题9分)如图所示，一水平放置的半径为r = 3．5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m = 3．3kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 3．3，圆盘所水平面离水平地面的高度h = 3．5m，g取33m/s3．
（3）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
（3）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；
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、A
【解题分析】
A、“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”，其中的“草”其实马儿的能量，这当然是不科学的，违背了能量的转化和守恒定律，故A正确。

B、工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，同时电风扇电机有内阻，工作时
发热也要消耗电能，总的过程能量守恒，故B 错误。

C 、滑块在粗糙的水平面上减速滑行，通过克服摩擦力做功，动能转化成滑块与地面之间的内能散失在空气中，最终停了下来，该过程能量守恒，故C 错误。

D 、做自由落体运动的物体，在下落过程中，物体减少的重力势能转化成物体的动能，质量越大，下落过程中势能减少越快，但机械能守恒，故D 错误
2、C
【解题分析】 根据21sin 302l gt ︒=
，得l t g
=，则初速度为0cos301 32l v gl t ︒==，C 正确． 3、A
【解题分析】
根据小球的受力情况分析小球速度如何变化，判断小球的动能如何变化，确定小球的动能最大时弹簧势能是否为零．
【题目详解】
小球和弹簧组成的系统机械能守恒，动能和势能相互转化，故动能最小时，势能最大，A 正确；弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧仍然被压缩，弹簧的弹力不等于零，弹性势能不等于零，BC 错误；将力F 撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加
速运动，后做减速运动，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，
D 错误． 4、B
【解题分析】
带电粒子经过电场加速后，根据动能定理可得
，
由于是同一个电场，所以U 相等，三种粒子的带电量相等，所以经过同一电场加速后获得的动能相等；
A ．三种粒子获得的动能相等，由于质量不同，所以三种粒子获得的速度不同，A 错误；
B ．根据分析可知三种粒子获得的动能相等，B 正确；
CD ．质量和速度的乘积，即动量，根据
，
动能相等，质量不同，可知质量和速度的乘积不同，CD 错误．
5、D
【解题分析】
某一个力做功只要这个力和物体的位移决定，与受不受其他力无关，与物体怎么运动无关；而合力做功就与受其他力有关，与怎么运动有关；故根据功的定义式可知cos W Fx θ=，则D 正确、A 、B 、C 错误．故选D ．
【题目点拨】本题考查了功的基本运算，解决本题的关键掌握功的公式，注意力和位移方向之间的夹角．
6、D
【解题分析】
由图知，粒子轨迹向左弯曲，则带电粒子所受电场力大体向左。

电场线与等势面垂直，且指向低电势，电场线的分布大致向左，则可知粒子带正电。

故A 错误。

bc 段力与速
度方向夹角大于90度；故粒子做减速运动；故B 错误。

b→c 动能减小，根据能量守恒，
电势能增加，c 点电势能最大；故C 错误；bd 在同一等势面上，电势能相等，则动能相等，故D 正确。

故选D 。

【题目点拨】
本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法。

7、ACD
【解题分析】
A. 1t 时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b 知，相对位移为图像面积差：012
v t ，A 正确。

B. 相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f ，木块的加速度011v v f a m t -=
= ，木板加速度11'v f a M t == ，所以质量之比为101
v v v - ，B 错误。

C. 木块的加速度011v v f a m t -=
=，摩擦力f mg μ= ，所以动摩擦因数为011v v gt -，C 正确。

D. 动能2k 12E mv =
，t 1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比101
v v v -，D 正确。

8、AD
【解题分析】
由于阻力的作用，卫星速度减小，则此时地球的引力大于向心力，掌握卫星做近心运动，因此靠近地球，轨道半径会变小，选项A 正确，B 错误；在卫星轨道变化的过程中，卫星由于受阻力作用，则其机械能减小，选项C 错误；虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的半径减小，根据
可知，速度变大，则动能会增大，选项D 正确；故
选AD.
【题目点拨】
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，当引力大于向心力时要做近心运动，会根据该规律判断线速度、周期与轨道半径的变化的关系．
9、CD
【解题分析】
A ．落地时小球重力的瞬时功率 2y P mgv mg gH ＝＝知落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，选项A 错误。

BD ．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度的变化量相同，与初速度无关，选项B 错误，D 正确。

C ．设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α，则
00tan 2y v v gH
α== 知初速度越大，小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大，选项C 正确； 故选CD 。

10、AD
【解题分析】
A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A 正确；
B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B 错误；
C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C 错误；
D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D 正确；
11、AD
【解题分析】 物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：
2102f W mv =
-；f=μmg ，故：212
mgL mv μ=，故A 正确；B 错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t ；则2v L t =；23x vt L L ∆=-=；故3Q f x mgL μ=∆=，故C 错误；D 正确；故选AD 。

12、AB
【解题分析】
A. 圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A 正确；
B. 碰撞后平衡时，有：
即碰撞后新平衡位置与下落高度h 无关，故B 正确；
CD. 碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD 错误；
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 6 0.433~0.435
【解题分析】欧姆表读数=表盘读数×倍率=6Ω×1=6Ω；螺旋测微器读数=固定刻度+半
刻度+可动刻度=0+43.5×0.01mm=0.435mm 。

14、 ； ; 大于； C;
【解题分析】（1）系统重力势能的减小量为：△E p =（M-m ）gh ，
物块经过光电门的瞬时速度为：v ＝，
则系统动能的增加量为：△E k ＝(M +m )v 1=(M +m )()1．
则机械能守恒的表达式为：(M −m )gh ＝(M +m )()1．
绳子拉力对重物B 做的功为
（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h ，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能．
（3）为减小上述△v 对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C 正确．
点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，抓住系统重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，知道实验误差的来源．
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、⑴50J ⑵15m/s
【解题分析】
（1） 重力做功：
W=mgh =50J
（2）对石块由抛出到落地的过程运用动能定理：
2201122mgh mv mv =- 代入数值得：
15m/s v =
点睛：根据做功公式可求重力做的功；对整个过程由动能定理分析，可求得石块落地时的速度．
16、 (1) 20m (2) 2.8s
【解题分析】
(1)以初速度方向为正方向，小球作竖直上抛运动，令抛出后上升最大高度为h ，据速度
位移关系式：2
02v gh -=- ，得20 3.2m 2v h g == ，所以小球上升最大高度为：20m H H h '=+=。

(2)上升的时间为010.8s v t g ==，下降的时间为2212
H gt '=，解得：22s t = ，运动总时间：12 2.8s t t t =+= 。

17、（3）当圆盘的角速度ω≥ 3rad/s 时, 滑块从圆盘上滑落.
（3）3.5J
【解题分析】
解：（3）设圆盘的角速度为ω时，滑块受到的静摩擦力达到最大值,
根据牛顿第二定律：μmg=mrω3 (3分)
得==rad/s =" 3rad/s " (3分)
故当圆盘的角速度ω≥ 3rad/s 时, 滑块从圆盘上滑落. (3分)
（3）抛出时的动能：
J (3分)
滑块作平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，滑块到达地面时的机械能
J (3分)。