2024届广东省肇庆市怀集中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024届广东省肇庆市怀集中学物理高一下期末学业水平测试试
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，如图所示，A、
B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（）A．B．
C．
D．
2、(本题9分)两个质量均匀的球体，相距，它们之间的万有引力为10-8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为：
A．4×10-8N B．2×10-8N C．10-8N D．10-4N
3、(本题9分)如图所示，一个匀速转动的水平圆盘上放着两个木块M和N，木块M
放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心1
3
r的地方，它们都随圆盘一起运动.下列说法
中正确的是
A．两木块的线速度相等B．木块N的线速度大
C．两木块的角速度相等D．木块M的角速度大
4、(本题9分)如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为（）
A．FcosθB．FsinθC．FtanθD．Fcotθ
5、(本题9分)下列说法中，正确的是（）
A．物理学家密立根首先测出了元电荷e的数值
B．由库仑定律得知，当电荷q1,q2间的距离r→0时,两电荷间的相互作用力F→∞C．法拉第首先提出电场的概念，这是为了方便分析电荷之间的作用而假想的存在D．元电荷就是电子
6、图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。

设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。

则（）
A．人对重物做功，功率为mgv
B．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左
C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvt
D．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变
7、(本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示．下列说法正确的是（）
A．0～6s内物体的位移大小为30m
B．0～6s内拉力做的功为70J
C．合外力在2～6s内做的功不等于0
D．滑动摩擦力的大小为0.6N
8、(本题9分)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。

两者质量之比M/m可能为（）
A．1 B．3
C．4 D．5
9、小宏同学用力把质量为4kg的物体由静止向上提高1m，物体获得2m/s的速度，下列说法正确的是（g取10m/s2）
A．物体动能增加了8J B．物体重力势能增加了40 J
C．人对物体做的功为8J D．合外力对物体做的功为48J
10、(本题9分)2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（）
A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大
B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小
C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大
D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等
二、实验题
11、（4分）(本题9分)如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置，其中M为电磁铁，S为轻质开关，E为电池，a、b是两个相同的小钢球．
（1）如图甲所示，在研究平抛运动时，小球a沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，此时被电磁铁吸住的小球b同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两球总是同时落地．该实验现象说明了a球在离开轨道后_____
A．水平方向的分运动是匀速直线运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运
C．竖直方向的分运动是自由落体运动
D．两小球落地速度的大小相同
（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示．图中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标x B＝40cm，y B＝20cm，A、C点位于所在小方格线的中点．则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝_____m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小v B＝_____m/s．（g＝10m/s2）
12、（10分）(本题9分)某同学用图1所示的装置验证牛顿第二定律．
(1)实验中，补偿打点计时器对小车的阻力和其它阻力的具体做法是：将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做__________运动．
(1)实验中打出的一条纸带的一部分如图1所示．
①纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．则打点计时器打B点时，小车的速度
v B=__________m/s；
②如图3所示，在v-t坐标系中已标出5个计数点对应的坐标点．其中，t=0.10s时的坐标点对应于图1中的A点．请你将①中计算出的v B标在图3所示的坐标系中，作出小车运动的v-t图线________，并利用图线求出小车此次运动的加速度a
=__________m/s1．
(3)“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有条件的．若把实验装置设想成如图4所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g，不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可得F =________；由此可知，当满足________条件时，可认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．
(4)在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力．若以小
车加速度的倒数1
a
为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴，可作出
1
a
-M图像．请
在图5所示的坐标系中画出1
a
-M图像的示意图______．
参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、B
【解题分析】
汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可得出结论．
【题目详解】
汽车从N点运动到M，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ACD错误，选项B正确。

故选B。

【题目点拨】
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．
2、C
【解题分析】
原来的万有引力为：，后来变为：，即：F′=F=10-8N，故B正确．故选B．
【题目点拨】此题是万有引力定律的基础应用，直接应用万有引力定律即可．3、C
【解题分析】
=可以知道,M的线速度是N的线速度的3倍, AB．角速度相等而半径不等,根据v rω
所以AB项是错误的。

CD．物块与圆盘一起运动,角速度相等,C项正确，D项错误。

4、B
【解题分析】
要使物块沿AB 方向运动，恒力F 与另一个力的合力必沿AB 方向，当另一个力与AB 方向垂直时为最小，故F′＝Fsinθ，故ACD 错误，B 正确．
故选：B
5、A
【解题分析】
A. 物理学家密立根首先测出了元电荷e 的数值，故A 正确；
B. 由库仑定律使用的条件得知，当电荷q 1，q 2间的距离r →0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律不再使用，故B 错误；
C. 法拉第首先提出电场的概念，电场是真是存在的物质，电场线是为了方便分析电荷之间的作用而假想的，故C 错误；
D. 元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e 表示，任何带电体所带电荷都是e 的整数倍，但它既不是电子，也不是质子，故D 错误。

6、BC
【解题分析】
A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A 错误。

B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg ，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg ，方向水平向左，故B 正确。

C.在时间t 内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg 。

根据W Fvt =，所以人对传送带做功为mgvt ，故C 正确。

D.由于恒力做功，根据功率P Fv =知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D 错误。

7、AB
【解题分析】
A 项：06s 内物体的位移大小为：466m 30m 2
x +=
⨯=，故A 正确； B 项：02s 内，物体的加速度为：2m 3s v a t ∆==∆，由图，当P =30W 时，v =6m/s ，
得到牵引力为：5N P F v ==，在02s 内物体的位移为x 1=6m ，则拉力做功为：W 1=Fx 1=5×6J=30J ．2～6s 内拉力做的功为：W 2=Pt =10×4J=40J ．所以0～6s 内拉力做的功为：W =W 1+W 2=70J ．故B 正确；
C 项：在26s 内，物体做匀速运动，合力做零，故合外力做功为零，故C 错误；
D 项：在26s 内，v =6m/s ，P =10W ，物体做匀速运动，摩擦力为：f =F ，得：105N N 63
P f F v ==
==，故D 错误． 8、AB 【解题分析】
设碰撞后两者的动量都为P ，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P ，根据动量和动能的关系有：，碰撞过程动能不增加，有：，解得：，故A 、B 错误，C 、D 正确；
故选CD 。

【题目点拨】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系。

9、AB
【解题分析】
A.物体动能的增加量
221142822
k E mv ∆==⨯⨯=J 故A 正确；
B.物体重力势能的增加量
410140p E mgh ∆==⨯⨯=J
故B 正确；
C.人对物体做的功等于物体机械能的增加量，则有：
48k W mgh E =+∆=J
故C 错误；
D.根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，则有： 40k W E '=∆=J
故D 错误。

10、AB
【解题分析】
天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式
v =“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A 正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律3
2 R k T
=知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B 正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C 错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D 错误．
故选AB.
二、实验题
11、C 2
【解题分析】
（1）[1]球a 与球b 同时释放，同时落地，时间相同；a 球做平抛运动，b 球做自由落体运动；将球a 的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而a 球的竖直分运动与b 球时间相等，改变整个装置的高度H 做同样的实验，发现位于同一高度的a 、b 两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即a 球的竖直分运动与b 球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故填C.
（2）[2]由题意可知，A 点的横坐标为20cm ，纵坐标为5cm ，
C 点的横坐标为60cm ，纵坐标为45cm.
根据△y ＝gT 2，得： T 0.110
y g ==＝0.1s 则平抛运动的初速度为：
v 00.20.1
x T ==m/s ＝2m/s. [3]B 点竖直方向上的分速度为： v y 0.420.1=
⨯m/s ＝2m/s. 则B 点的瞬时速度为：
v B ==m/s.
12、（1）匀速 （1）①0.44m/s ； ②； 1.0m/s 1 （3）Mmg F M m
=
+；m ＜＜M 【解题分析】 根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材，根据匀变速直线运动的推论平均速度等于中间时刻的瞬时速度求B 点速度，由v-t 图线的斜率求加速度；根据牛顿第二定律得出加速度的倒数与小车质量的关系以及加速度倒数与钩码的总质量m 的倒数的关系，从而选择图象． 【题目详解】 （1）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；
（1）①根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度
13.30 4.50 44/0.44/20.1AC B AC x cm cm v cm s m s t s
-⨯＝＝＝＝ ②作图 ；
v-t 图象的斜率等于加速度，220.640.44/ 1.0/0.40.2
v a m s m s t -=-＝＝ （3）以小车与砂和桶组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg=（M+m ）a ，系统的加速度mg a M m =+，以小车为研究对象，由牛顿第二定律得细线作用于小车的
拉力为：1Mmg mg F Ma m M m M
===++，当m ＜＜M 时，F≈mg ，可以认为小车受到的
拉力等于砂和桶的总重力．
（4）保持外力一定时，根据牛顿第二定律得：mg a M m
=+，则111 M a mg g +＝ ，则以1a
为纵轴，以总质量M 为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为0图象如图所示：
【题目点拨】
解决实验问题的关键是明确实验原理，同时熟练应用基本物理规律解决实验问题，知道为什么沙和沙桶的总质量远小于小车的质量时沙和沙桶的重力可以认为等于小车的拉力，对于基本知识规律不但明白是什么还要知道为什么．。