河北省衡水市阜城中学2024届高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

河北省衡水市阜城中学2024届高一物理第二学期期末考试模拟试题注意事项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（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、(本题9分)一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．mglcosθ B．FlsinθC． D．2、(本题9分)我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（）A．“神州六号”的速度大于“神州五号”的速度B．“神州六号”的周期大于“神州五号”的周期C．“神州六号”的角速度大于“神州五号”的角速度D．“神州六号”的向心加速度大于“神州五号”的向心加速度3、如图所示，把石块从高处抛出，初速度方向与水平方向夹角为（），石块最终落在水平地面上．若空气阻力可忽略，仅改变以下一个因素，可以对石块在抛出到落地的过程中的“动能的变化量”和“动量的变化量”都产生影响，这个因素是（）A．抛出石块的速率v0 B．抛出石块的高度hC．抛出石块的角度 D．抛出石块用力的大小4、如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=1m，细线所受拉力达到F=19N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，则小球落地处距地面上P点的距离为（P点在悬点的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m5、(本题9分)两个质量均为m的带电小球A和B，分别用两根不可伸长的绝缘细绳悬挂于O点，，带电小球均可视为点电荷且处于静止状态。则（）A．两个小球一定带等量的同种电荷 B．AB连线中点处的场强为零C．绳子的拉力为 D．A对B的库仑力大小为6、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h27、党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境8、(本题9分)图示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的点，a、b、c的半径之比为3：2：1.以v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小，以ω1、ω2、A．v1：v2：v3=3：2：1B．v1C．ω1：ω2：ω3=3：2：3D．ω19、(本题9分)如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA－EpBD．电子在A点的动能小于在B点的动能10、如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量11、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小D．弹簧的弹性势能一直在增大12、如图，长木板M原来静止于光滑水平面上，木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板，当m相对于M滑行7cm时，M向前滑行了4cm，则在此过程中（）A．摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4B．m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4C．m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶1二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)(1)利用重锤的自由下落验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的?___________．A．天平B．4～6V的低压直流电源C．刻度尺D．停表(2)在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸带，如图所示，“0”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3…．测得重锤从开始运动到各时刻下落的高度分别是s1、s2、s3…，则重物由“0”点运动到“4”点，重力势能减少量的表达式为________，动能增量的表达式为__________(重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T)，实验结果发现动能增量总_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，主要的原因是__________________________________．14、(本题9分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升20m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的动能为__________J。15、(本题9分)甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京。当它们随地球一起转动时，甲的角速度______丙的角速度；乙的线速度______丙的线速度。（两个空格均选填“大于”、“小于”或“等于”）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量．(1)有甲乙两位同学画出了F随x变化的示意图，你认为哪位同学的图像更有道理？论述之；(2)根据选择的F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，求弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同．17、（10分）(本题9分)天文观测发现：某半径为R的行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动。测得卫星到行星中心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的周期为T，已知万有引力常量为G.求：（1）该行星的质量和密度；（2）若在此行星表面发射卫星，则发射卫星的最小速度为多少?

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、D【解题分析】

根据动能定理W=WG+WF=ΔEk=0，WG=-mgl(1−cosθ)，所以WF=mgl(1−cosθ)，故ABC错误，D正确．故选D2、B【解题分析】

A.根据万有引力提供向心力得出解得：可知“神州六号”的速度小于“神州五号”的速度，故A项与题意不相符；B.根据解得：故“神州六号”的周期大于“神州五号”的周期，故B项与题意相符；C.根据解得：故“神州六号”的角速度小于“神州五号”的角速度，故C项与题意不相符；D.根据解得：故“神州六号”的向心加速度小于“神州五号”的向心加速度，故D项与题意不相符。3、B【解题分析】

根据动能定理：；由动量定理：，则如果抛出石块的速率v0变化，则对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项A错误；若抛出石块的高度h变化，则对物体动能的变化有影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项B正确；若抛出石块的角度变化，则则对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项C错误；若抛出石块用力的大小变化，则抛出石块的速率v0变化，对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项D错误；故选B.4、C【解题分析】试题分析：球摆到最低点时，由,解得小球经过最低点时的速度，小球平抛运动的时间,所以小球落地处到地面上P点的距离x=vt=3m，故选C．考点：牛顿第二定律；平抛运动名师点睛：本题是向心力知识、牛顿第二定律和平抛运动知识的综合，关键是能在小球的最低点列出牛顿第二定律方程求解速度，然后根据平抛运动在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动列得方程即可求解；比较简单．5、D【解题分析】

AB.库仑力是相互作用力，电荷量不等时，A对B的库仑力也等于B对A的库仑力，故两小球不一定带等量同种电荷，AB连线中点处的场强不一定为零，故AB错误；CD.分析小球A的受力情况，受到重力、库仑力和绳子的拉力。根据共点力平衡知识可知，绳子拉力库仑力故C错误，D正确。6、D【解题分析】

根据动能定理研究物体从开始到最高点:

对于1:

对于2:由于斜上抛的物体在最高点的速度方向水平,说明在最高点竖直方向的分速度为0,则有:

对于3:

由于,从以上表达式中可以发现,故D选项正确.【题目点拨】本题主要考查动能定理，需要学生清楚物体做不同的运动到达最高点的速度特征．根据动能定理表示出三次达到的高度进行比较．7、ACD【解题分析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；8、BD【解题分析】

a、b两点皮带传动，线速度大小相等，a、c两点同轴传动，角速度相等，根据v=rω知，v1：v3=3：1，所以v1：v2：v3=3：3：1。a、b的角速度之比等于半径的反比，ω1：ω2=rb：rc【题目点拨】解决本题的关键知道同轴转动的点角速度大小相等，考皮带传动，轮子边缘上点的线速度大小相等。9、AC【解题分析】

由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA，说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝EpA－EpB，选项C正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误；由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；A、B两点的电场强度相等，选项B错误．10、BC【解题分析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误。

B.物体到C点时物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确。

C.由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。

D.物体到C点时物块B的速度为零。根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误。11、BCD【解题分析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。【题目详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。【题目点拨】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。12、BC【解题分析】

A．滑块与木板间的摩擦力为相互作用力，而作用时间相同，由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1，故A错误；B．对滑块和木板分别由动能定理其中，，可得m减小的动能与M增加的动能之比为故B正确；C．m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和，有其中相对路程，联立可得故C正确；D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重锤下落过程受到阻力作用【解题分析】

（1）A、由于验证机械能守恒定律公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，故A错误．B、该实验需要交流电源，故B错误．C、实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故C正确．D、在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，故D错误．故选C．（2）重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为：；4这个点的速度为：，动能增量的表达式为,实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，主要的原因是重锤下落过程受到阻力作用．14、2000【解题分