河南省郑州市第五中学2024届高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

河南省郑州市第五中学2024届高一物理第二学期期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)如图所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1，F2的作用，弹簧测力计的示数为()A．0N B．无法确定 C．80N D．40N2、(本题9分)“曹冲称象”是妇孺皆知的故事,当众人面临大象这样的庞然大物,在因缺少有效的称量工具而束手无策的时候,曹冲称量出大象的质量,体现了他的智慧,被世人称道．下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（）A．“质点”的概念B．合力与分力的关系C．“瞬时速度”的概念D．研究加速度与合力、质量的关系3、(本题9分)质量为150kg的赛车在平直赛道上以恒定功率启动，受到的阻力恒定不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（）A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大C．所受阻力大小为6000N D．输出功率为60KW4、如图所示圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是(

)A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大5、利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长6、(本题9分)汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）A．牵引力的功率恒定B．牵引力随速度增大而减小C．牵引力功率与时间成正比D．合外力功率恒定7、(本题9分)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R.则（）A．卫星在远地点的速度大于3gRB．卫星经过远地点时速度最小C．卫星经过远地点时的加速度大小为gD．卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点8、(本题9分)质量为0.2kg的苹果，从离地面1.8m高处的苹果树树枝上落至地面。忽略空气阻力，g取l0m/s2。则苹果A．下落过程中动能增加了3.6JB．下落过程中机械能增加了3.6JC．着地前瞬间重力的功率为12WD．下落过程中重力的平均功率为12W9、水平推力和分别作用于水平面上原来静止的、等质量的两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的图像如右图所示，已知图中线段，则（）A．的冲量小于的冲量B．的冲量等于的冲量C．两物体受到的摩擦力大小相等D．两物体受到的摩擦力大小不等10、(本题9分)2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度11、(本题9分)如图所示，光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点.重力加速度为g，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球运动到C点时的速率为12、(本题9分)一个静止的质点，在0〜5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同直线上，时间t的变化图线如图所示，则质点在（）A．第2s末速度方向改变B．第2s未加速度不为零C．第4s末运动速度为零D．第4s末回到原出发点二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)质量为m的物体以速度v做匀速圆周运动．当物体转过的角度为π的过程中其动量的变化为__________，其向心力的冲量为__________．15、(本题9分)如图所示，用与水平方向成=37°，大小F=300N的拉力拉着一辆小车在水平面上运动了一段距离x=50m．车受到的阻力是200N．则拉力F对小车做的功是_____J，小车克服阻力做的功是_____J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b．已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP=kx1．求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度．(1)地面光滑；(1)物体与地面的动摩擦因数为μ．17、（10分）(本题9分)U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg.开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（1）粗管中气体的最终压强；（2）活塞推动的距离.

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】

静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1，F2的作用时，其中F2相当于将弹簧秤一端固定的作用，弹簧秤所受的拉力大小为40N，则弹簧测力计的示数为40N．故选D．【题目点拨】注意弹簧秤的读数等于弹簧的弹力，等于弹簧一端所受的力，而不是两端所受力的和.2、B【解题分析】

建立“质点”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，故A错误；建立“合力和分力”的概念，采用等效替代的思想，故B正确；建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不是等效替代，故C错误；研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，不是等效替代，故D错误；故选B．3、D【解题分析】

由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故A错误；图象的函数方程为，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：，其中：，联立得：，结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，，解得：v=100m/s，所以最大速度为100m/s，由图象可知：，解得：，又，解得：，故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解．4、D【解题分析】

当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路中的电阻变小，所以流过线圈b的电流增大，所以穿过线圈a的磁通量变大。由右手定则可以判断出穿过线圈a的磁通量增大的方向向下，所以根据楞次定律可知线圈a中感应电流所产生的磁场方向向上，再由右手定则可知线圈a中感应电流方向为俯视逆时针，故AB错误。滑片P向下移动使得穿过线圈a的磁通量增加，根据楞次定律的描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，只有线圈a面积减小才能阻碍磁通量的增加，所以线圈a应有收缩的趋势，故C错误。滑片P为不动时，线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力。当滑片P向下滑动时，采用等效法，将线圈a和螺线管b看做两个条形磁铁，由楞次定律可以判断出两条形磁铁的N级相对，互相排斥，所以线圈a对水平桌面的压力变大，故D正确。故选D5、D【解题分析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．6、C【解题分析】汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中，根据F-f=ma可知，牵引力F是恒定的，根据P=Fv可知，汽车牵引力的功率逐渐变大，选项AB错误；根据P=Fv=Fat可知，牵引力功率与时间成正比，选项C正确；根据P合=mav可知，合外力的功率逐渐变大，选项D错误；故选C.7、BC【解题分析】若卫星以半径为3R做匀速圆周运动，则GMm(3R)2=mv23R，在根据GM=R2g【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道变轨的原理，当万有引力小于向心力，做离心运动，当万有引力大于向心力，做近心运动．8、AC【解题分析】

AB.下落过程只有重力做功，，所以重力势能减小了3.6J，下落过程中机械能守恒，所以动能增加了3.6J，故A正确B错误。CD.据运动学公式，解得：，所以着地前瞬间重力的功率为；下落过程中重物的平均速度为，所以下落过程中重力的平均功率为，C正确D错误。9、AC【解题分析】试题分析：由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，根据动量定理，对整个过程研究得：，，由图看出，，则有，即的冲量小于的冲量，故选项AC正确．考点：动量定理、匀变速直线运动的图像、摩擦力的判断与计算【名师点睛】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小相等，根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系；本题首先考查读图能力，其次考查动量定理应用时，选择研究过程的能力．10、BC【解题分析】

由可知：A.由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；B.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；C.由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；D.由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；11、BCD【解题分析】

试题分析：A、B、小球从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得；而在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误、B正确．C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上：，解得：，所以C正确；D、对整个过程机械能守恒，，解得：，故D正确．考点：本题考查平抛运动、圆周运动、动能定理．12、BC【解题分析】

解决本题的关键根据F-t图象作出v-t图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等．t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同．即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复．但整个过程当中物体运动的方向不变．【题目详解】根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律F=ma可得：物体的加速度为，故在0-1s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出v-t图象如图．由v-t图象可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A错误；2s末合力不为零，故加速度不为零，故B正确；由v-t图象可以看出4s末速度为零，故C正确；由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点．故D错误．故选C．【题目点拨】将F-t图象转化成a-t图象，然后利用a-t图象与时间轴围成的面积等于物体速度的改变量求解物体的运动情况，是我们应该掌握的一种技巧，应注意积累和掌握．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解题分析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：114、【解题分析】

[1]．以初速方向为正，当物体转过的角度为π时，速度变为-v，则此过程中物体动量的变化；[2]．匀速圆周运动物体，合外力等于向心力；据动量定理可得，向心力的冲量．点睛：动量是矢量，计算动量变化时应遵循平行四边形定则．15、1.2×1041.0×104【解题分析】考点：功的计算．分析：已知力和位移以及力与位移的夹角，可直接根据功的定义公式W=Fscosα求解功．解答：解：拉力F的功为：W=FSco