2024届江苏省苏州市吴江汾湖中学物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届江苏省苏州市吴江汾湖中学物理高一下期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)在距水平地面一定高度处以初速度v0水平抛出一个质量为mA．小球质量m越大，在竖直方向上下落越快B．由x=vC．在任意连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……D．由h=12、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积3、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4、(本题9分)在下列几种运动过程中，物体的机械能不守恒的是A．物体匀速下落B．物体在空中做平抛运动C．物体做自由落体运动D．物体沿光滑斜面下滑5、(本题9分)把一光滑圆环固定在竖直平面内，在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，如图所示。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢下移。在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是（）A．F不变，增大 B．F不变，减小C．F减小，不变 D．F增大，不变6、若某星球的质量和半径均为地球的2倍，那么质量约为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍7、在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s8、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度．下列说法正确的是（）A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了C．他的机械能减少了 D．他的机械能减少了9、(本题9分)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A． B．C． D．10、如图所示，长为L的轻绳拴着一个质量为m的小球，绕着固定点O在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时速度可能为零B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C．小球通过最低点时速度的最小值等于D．小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于11、(本题9分)图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大12、(本题9分)如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿固定在斜面上，倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（

）A．甲球和乙球运动到地面时的速度相同B．甲乙两球的质量之比为C．甲乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为D．甲乙两球的动能均为时，两球高度相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示,为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验装置示意图.(1)实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平实验桌面上，将导轨调至水平；②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_______cm；③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码盘静止不动时，释放滑块，要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2；④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2；⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出砝码盘和砝码的总质量m.(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式，已知挡光条的宽度为，重力加速度为)：①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______和_____.②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、砝码盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝______.(3)在实验误差允许范围内，如果关系式________成立，则可认为机械能守恒定律得到了验证.14、（10分）某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先释放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________，（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________。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）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．(1)求卫星B的运行周期．(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？16、（12分）(本题9分)如图所示，与水平面夹角为θ=30°的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为L=4m，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动。现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32，取g=10m/s2（1）物体刚放上皮带时的加速度大小；（2）物体从A运动到B共需多少时间；（3）电动机因传送该物体多消耗的电能。17、（12分）(本题9分)某同学利用如图所示的装置进行游戏，左边甲装置通过击打可以把质量为m=1kg的小球从A点水平击出，乙装置是一段竖直面内的光滑圆弧轨道BC，底边与水平轨道CD相切，丙装置是一个半径为r=0.5m的半圆形竖直光滑轨道DE，底部也与水平轨道CD相切．已知AB间的水平距离x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球与水平轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.1．现把A球以v0=2m/s的初速度击打出去后，恰能从B点沿切线方向进入BC轨道，g取10m/s2，求：（1）AB间的高度差h2;（2）若CD间的距离为l=1.0m，则小球经过圆弧轨道最高点E时轨道小球的弹力；（1）若CD间的距离可以调节（C点不动），要使小球能进入DE轨道，并在DE轨道上运动时不脱离轨道，则CD间距离应该满足的条件．

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、D【解题分析】

A.不计空气阻力，小球只受重力，下落时加速度为g，与质量无关，所以小球在竖直方向上下落快慢与质量无关，故A项不符合题意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飞行时间越长，与初速度无关；故B项不符合题意，D项符合题意；C．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论知，从初始时刻起，在连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……，故C不符合题意。2、C【解题分析】

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.3、A【解题分析】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短4、A【解题分析】物体匀速下落时，受到向上的阻力作用，阻力做负功，其机械能减小，不守恒，故A符合题意；物体在空中做平抛运动，只受重力，所以机械能守恒，故B不符合题意；物体做自由落体运动，只受重力，所以机械能守恒，故C不符合题意；物体沿光滑斜面下滑，只有重力做功，所以机械能守恒，故D不符合题意。所以选A。5、D【解题分析】

小球沿圆环缓慢下移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，FN，三个力。满足受力平衡。作出受力分析图如下：由图可知△OAB∽△GFA，即：，小球沿圆环缓慢下移时，半径不变，AB长度增大，故F增大，FN不变，故D正确；故选D。6、B【解题分析】

根据得，重力加速度因为星球质量和半径均为地球的2倍，则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的倍。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.2倍，与结论不相符，选项C错误；D.4倍，与结论不相符，选项D错误。7、AD【解题分析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。8、BD【解题分析】

A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：（mg﹣F）h＝△Ek,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG＝﹣△Ep＝mgh，他的重力势能减少了mgh，故B正确．C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外＝△E运动员除了重力还有阻力做功，w外＝wF＝﹣Fh，他的机械能减少了Fh，故C错误．D、根据C选项分析，故D正确．故选BD．9、BD【解题分析】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确，故选BD考点：动量守恒定律；功能关系．点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C．10、BD【解题分析】

AB.小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有：解得：，即为小球通过最高点的最小速度。故A错误，B正确；CD.从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有：解得：小球能通过最高点时最低点的最小速度为，在最低点，由牛顿第二定律得：解得：绳子在最低点的最小拉力为，故C错误，D正确。11、BD【解题分析】

本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．【题目详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确．C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确．12、BC【解题分析】

A．两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等，方向不同，故A错误；B．由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30°，对乙球：EK0=m乙g•2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正确；C．两球重力的瞬时功率为：，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为：，故C正确；D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度之比为：x0sin30°：2x0=1：4，故D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、50.00【解题分析】

标尺读数时，注意最小刻度为十分度，需读到最小刻度的下一位；光电门的宽度很小，可平均速度代替瞬时速度；动能和势能减少量，根据基本公式求解即可。【题目详解】第一空．标尺读数：；第二空第三空．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即滑块通过光电门1的速度为：，滑块通过光电门2的速度为：；第四空第五空．，；第六空．系统重力势能的减少量为：；第七空．机械能守恒，即：，所以有：。【题目点拨】本题主要考查了利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验，较为简单。14、AD刻度尺、天平（或弹簧秤）【解题分析】

第一空.A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．

B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时