黑龙江省哈尔滨师范大学附中2024届物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

黑龙江省哈尔滨师范大学附中2024届物理高一第二学期期末质量检测模拟试题注意事项：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：（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、如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a.平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态，保持极板A和B的间距不变，使极板A和B正对面积减小后，微粒P的运动情况是（）A．仍静止不动 B．向下运动C．向上运动 D．无法判断2、(本题9分)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则以下说法错误的是（）A．质点不可能做匀变速曲线运动B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速度的变化量总是不变3、(本题9分)下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()A．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比4、(本题9分)关于力做功下列说法正确的是()A．摩擦力一定对物体做负功B．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功12000JD．一个恒力对物体做功等于这个力的大小和物体位移的大小的乘积5、(本题9分)在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中A．速度和加速度都在不断变化B．速度与竖直方向的夹角不变C．位移与竖直方向的夹角不变D．在相等的时间间隔内，速度的变化量相等6、(本题9分)下列关于重力势能的说法正确的是（）A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的；B．某物体位置一定时，重力势能的大小是一定的；C．重力势能等于零的物体，其重力势能只能增加，不可能再减小；D．在地面上的物体，它的重力势能一定等于零；7、(本题9分)如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N8、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：19、(本题9分)已知某行星绕太阳公转的半径为R，公转周期为T，引力常量为G，则由此可求出（）A．该行星动能 B．该行星的质量 C．该行星的角速度 D．太阳的质量10、(本题9分)下列说法正确的（）A．晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变B．给篮球打气时越来越费劲，说明分子间存在斥力作用C．能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界的能量不断减少D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢11、(本题9分)质量为的物块以大小为的速度在光滑水平面上运动，与质量也为的静止物块发生碰撞，碰撞前后两物体均在同一直线上运动，则碰撞后物块的速度大小和物块的速度大小可能为（）A． B．C． D．12、马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（结果保留两位有效数字）；（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（结果保留两位有效数字）（3）通过计算表明数值上△EP>△Ek，这可能是因为_________14、（10分）(本题9分)如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，并多次重复．③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________(用②中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示)．④经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．相当于碰撞前的总动量数据为________g.cm，碰撞后的总动量数据为_______g.cm。在误差范围内碰撞前后动量是守恒的。⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件都不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.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)如图，质量分别为1kg和3kg的玩具小车A、B静置在水平地面上，两车相距s=8m。小车A在水平恒力F=8N作用下向着小车B运动，恒力F作用一段时间t后撤去，小车A继续运动与小车B发生碰撞，碰撞后两车粘在一起滑行d=0.25m停下。已知两车碰撞时间极短，两车运动过程所受的阻力均为自身重力的0.2倍，重力加速度g=10m/s2。求：（1）两个小车碰撞后的速度大小；（2）小车A所受恒力F的作用时间t。16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带A、B两端相距L=12m，正在以v=6m/s的速度顺时针匀速运动，现将质量为2kg的物块（可视为质点）从传送带左端无初速度地轻放在传送带上，物块从左端运动到右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求∶(1)物块从传送带左端运动到右端的时间；(2)传送带对物块做的功；(3)物块与传送带间因摩擦产生的热量。17、（12分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物块由A到B的运动时间t；(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。

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、C【解题分析】

因D是一只二极管，只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，极板A和B正对面积减小后,电容变小，由于二极管反向，平行板电容器的电荷量不变，两极板电压增大，由E=U/d知E增大，所以电荷P向上运动，即C正确2、A【解题分析】

质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，若合力方向与原速度的方向不共线，则质点将做匀变速曲线运动，故A错误；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确；由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向一相同，故C正确；因为合外力恒定，加速度恒定，由△v=a△t可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变。故D正确。此题选择不正确的选项，故选A。【题目点拨】本题要注意物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向不在同一直线上，如果在同一直线则做直线运动，不在同一直线上则做曲线运动；同时还要正确理解牛顿第二定律和加速度的定义a=△v/△t，知道加速度与力和速度之间的关系．3、A【解题分析】试题分析：行星对太阳的引力和太阳对行星的引力都是万有引力，性质相同，故A正确；根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与两者的质量都有关，故B错误；由牛顿第三定律分析得到，太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，故C错误；根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与行星距太阳的距离平方成反比，故D错误．考点：万有引力定律及其应用【名师点睛】万有引力是宇宙万物之间普遍存在的作用力．各个物体之间的引力性质相同．根据万有引力定律分析行星对太阳的引力．由牛顿第三定律分析：太阳对行星的引力与行星对太阳的引力之间的关系．4、B【解题分析】摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，故A错误；人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零，因为位移为零，故B正确；人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行40m的过程中没受人的作用力，因此无法计算踢足球的力做功的多少，故C错误；一个恒力对物体做功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积，即W=FScosθ，故D正确。所以B正确，ACD错误。5、D【解题分析】

A、平抛运动的物体其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故选项A错误；B、由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度的方向由水平逐渐变为接近竖直，故与竖直方向夹角越来越小，故选项B错误；C、设位移与竖直方向的夹角，则有，随时间增大，减小，故位移与竖直方向的夹角减小，故选项C错误；D、平抛运动的加速度不变，做匀变速直线运动，由知，在相等时间内速度变化量大小相等，方向相同，均为竖直向下，故选项D正确；6、A【解题分析】

（1）根据重力势能的定义可以知道，重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的。故A正确；（2）重力势能的大小与零势能面（参考平面）的选取有关，零势能面不同，重力势能不同，B错误；（3）重力势能等于零的物体，其重力势能也能减小，在零势能面以下，重力势能为负，C错误；（4）若地面不是零势能面，则在地面上的物体重力势能不为零，D错误。故本题选A。7、BD【解题分析】

AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有代入数据得则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A错误B正确；CD．在最点，杆子表现为拉力，对于小球有代入数据得F=54NC错误D正确。故选BD。8、BCD【解题分析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.9、CD【解题分析】

设太阳的质量为M，行星的质量为m．行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则有：，解得：，已知R和T，可求出太阳的质量M，但不能求出行星的质量m，故D正确，B错误；根据ω＝，已知周期的情况下可以求出行星的角速度，故C正确．由于行星的质量不确定，则不能求解行星的动能，选项A错误；故选CD.【题目点拨】已知环绕天体的公转半径和周期，根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．熟知描述圆周运动的物理量之间的关系是正确解题的关键．10、ADE【解题分析】

A.晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变，故A正确；B.给篮球打气时越来越费劲，这是气体压强作用的缘故，与分子间的作用力无关，故B错误；C.能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界中可利用的能源不断减少，故C错误；D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力，故D正确；E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢，故E正确。故选ADE。11、BD【解题分析】

A．碰撞前总动量为，总动能为，根据若两球分开后同向运动，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率，可知A错误；B．两球碰撞满足动量守恒，并且总动能为小于碰撞前的动能，符合题意，B正确；C．两球动量守恒，动能为大于碰撞前的动能，不符合题意，C错误；D．动能两球动量守恒，动能为小于碰撞前的动能，符合题意，D正确．故选BD。【题目点拨】对于碰撞过程，往往根据三个规律去分析：一是动量守恒；二是总动能不增加；三是碰后，若两球分开后同向运动，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率．12、AB【解题分析】

BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因为T=2πω，而D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48存在摩擦阻力【解题分析】

重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．【题目详解】（1）利用匀变速直线运动的推论：（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．动能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）计算表明数值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．

【题目点拨】14、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解题分析】

①[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．③[2]要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t得：m1OP=m1OM+m2ON实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；[3]若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有：1即m1④[4]于碰撞前的总动量数据为m1OM=2016g.cm[5]碰撞后的总动量数据为m1OM+m2ON=2001.6g.cm⑤[6]弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动的初速度最大，水平运动射程最远m1v1=m1v2+m2v31解得v3被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为x三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）1m/s；（2）1s【解题分析】

（1）设撤去力F瞬间小车A的速度为v1，小车A、B碰撞前A车的瞬时速度为v2，小车A、B碰撞后瞬间的速度为v3。两小车碰撞后的滑行过程中，由动能定理可得：-0.2（