四川省树德中学2024届高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

四川省树德中学2024届高一物理第二学期期末统考模拟试题考生须知：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：（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2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌，对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程（如图所示），若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是A．重力做正功，重力势能减少B．重力做负功，重力势能减少C．重力做负功，重力势能增加D．重力做正功，重力势能增加2、(本题9分)神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，其返回舱在下述哪个阶段中机械能守恒A．加速升空阶段B．在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C．在大气层中想着地球做无动力下降的阶段D．返回舱的降落伞张开后的下落阶段3、(本题9分)某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J4、(本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度5、下列物体的几种运动中机械能守恒的是A．匀速下落的跳伞运动员 B．真空中自由下落的铁球C．沿斜面匀速上滑的木块 D．在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球6、起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起质量相等货物，则两次起重机对货物的拉力和起重机的功率大小关系是（）A．拉力不等，功率相等 B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等 D．拉力相等，功率不等7、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是()A．小球的机械能守恒B．弹簧的弹性势能增大C．小球刚接触弹簧时，动能最大D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒8、(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30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在2～6s内做的功不等于0D．滑动摩擦力的大小为0.6N9、(本题9分)如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t．已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．由上述信息可求出A．该卫星的质量B．地球的质量C．该卫星的运行周期D．地球的半径10、(本题9分)一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的s-t图象和y方向的v-t图象分别如图所示.则该质点A．初速度大小为3m/sB．所受的合外力为3NC．做匀变速曲线运动D．初速度方向与合外力方向垂直11、如图所示，一小球自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的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.12、(本题9分)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图1所示的实验装置验证m1、m1组成的系统机械能守恒．m1与m1通过一不可伸长的细线穿过一光滑的定滑轮．m1从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图1给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g，m1=150g，实验用交流电周期为0.01秒，则：（计算结果保留两位小数，g=9.8m/s1）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；（1）在记数点0-5过程中系统动能的增量△Ek=_____J，系统重力势能的减少量△EP=___J；（3）在实验中，某同学根据多次实验记录，作出了v1-h图象，如图3所示，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g=__m/s1．14、（10分）(本题9分)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的（_________）A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,如图所示(打点间隔为),,纸带上所标数据单位,其中点与下一点之间距离为,那么从打点到打点的过程中：①重物的重力势能变化量_________,动能变化量____________(结果保留两位有效数字)②有一位学生的实验结果显示,重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:________A．重物下落时受到的阻力过大B．在计算中误将取C．重物的质量测量错误D．交流电源的频率小于(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________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）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=1㎏，动力系统提供的恒定升力F="18"N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s1．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1="8"s时到达高度H="64"m．求飞行器所阻力f的大小；（1）第二次试飞，飞行器飞行t1="6"s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h16、（12分）(本题9分)示波器的示意图如图，金属丝发射出来的电子（初速度为零，不计重力）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1=1640V，偏转极板长Ｌ=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场．（1）偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？（2）如果偏转板右端到荧光屏的距离Ｓ=20cm，则电子束最大偏转距离为多少？17、（12分）(本题9分)质量m＝2×113kg的汽车，其发动机的额定功率P＝8×114W，汽车在平直公路上时所受阻力是车重的1．1倍．取8＝11m／s2．（1）求汽车所能达到的最大速度vm（2）汽车从静止开始以a＝1m／s2的加速度做匀加速直线运动，求此过程能维持的时间t

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、A【解题分析】

运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，重力势能减少；A.重力做正功，重力势能减少，与结论相符，选项A正确；B.重力做负功，重力势能减少，与结论不相符，选项B错误；C.重力做负功，重力势能增加，与结论不相符，选项C错误；D.重力做正功，重力势能增加，与结论不相符，选项D错误。2、B【解题分析】飞船升空的阶段，推力做正功，机械能增加，故A错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，重力势能和动能之合保持不变，机械能守恒，故B正确；返回舱在大气层中向着地球做无动力飞行的阶段，有空气阻力做功，机械能不守恒，故C错误．降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选B．点睛：本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．3、B【解题分析】

A．克服重力做的功A错误；BC．根据动能定理因此合外力做功为2J，B正确，C错误；D．手的拉力对物体做功，由上式可知D错误。故选B。4、C【解题分析】

A.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误．5、B【解题分析】

只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题。【题目详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。【题目点拨】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意D项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。6、D【解题分析】

货物两次都做匀速直线运动，故竖直方向上合力为零，即拉力等于重力，故两次拉力相等，功率P=Fv=mgv，因速度不同，故功率不同，故D正确．故选D．【题目点拨】此题是对功率公式的考查；注意当货物静止在空中、匀速竖直上升、匀速竖直下降时，起重机对货物的拉力都等于货物的重力．7、BD【解题分析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。小球的动能先增大后减小。【题目详解】在将弹簧压缩到最短的整个过程中，弹簧的弹力对小球做负功，故小球的机械能不守恒，故A错误；在压缩到最短的过程中，小球对弹簧始终做正功，故弹簧的弹性势能移植增大，故B正确；小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，弹簧的弹力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速运动，后向下减速运动，所以小球的动能先变大后变小，故C错误；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故D正确；故选BD。【题目点拨】本题考查弹簧中的功能变化关系，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，要注意该系统机械能守恒，但小球的机械能并不守恒。不能想当然，认为小球一接触弹簧动能就开始减小。8、AB【解题分析】

A项：内物体的位移大小为：，故A正确；B项：内，物体的加速度为：，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力为：，在内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s内拉力做的功为：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s内拉力做的功为：W=W1+W2=70J．故B正确；C项：在内，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：在内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力为：f=F，得：，故D错误．9、BCD【解题分析】

C、A、卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为3t，C正确．D、知道周期、卫星距地表的高度h，由，可以算出地球的半径R，D正确．A、B、由周期公式可以得到中心天体即地球的质量M，而环绕天体的质量m约掉了无法求出，A错误，B正确．故选BCD．【题目点拨】灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键．10、BC【解题分析】

A.由图可知，质点在x方向上的初速度为vx=ΔxΔt=BD.质点的加速度方向沿x轴方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.质点受到的合外力不变，则质点的加速度不变，所以质点做匀变速曲线运动；故C正确.11、CD【解题分析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。12、BD【解题分析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.40；0.58；0.60；9.70【解题分析】

根据“用如图1所示的实验装置验证m1、m1组成的系统机械能守恒”及题意可知，考查了验证系统机械能守恒定律中的数据处理问题．根据匀变速直线运动的规律和纸带，由匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；根据系统机械能守恒，列出表达式，找出v1-h图象的物理意义即可求解当地的重力加速度g．【题目详解】（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，（1）系统动能的增量系统势能的减小量为：．（3）本题中根据机械能守恒可知：；则由图象知图线的斜率；解得：g=9.70m/s1．14、A；0.49J；0.48；D；不正确；【解题分析】（1）为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A.（2）①因O点与下一点之间距离为2mm，可知打O点时重物的速度为零；B点的速度：重物的重力势能变化量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J；动能变化量ΔEk=②若重物下落时受到的阻力过大，则重力势能的减小量会大于动能的增量，选项A错误；在计算中误将g取10m/s2，则计算出的重力势能的减小量也会大于动能的增量，选项B错误；因为要比较的mgh和mv2两边都有m，则重物的质量测量错误对实验无影响，选项C错误；交流电源的频率小于50Hz，则打点的周期较大，点间距离较大，则测得的点的速度偏大，则可能会造成动能增加量大于重力势能减小量，选项D正确；故选D.（3）该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=mv2，可得：v2=2（g-）h，则此时v2-h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．点睛：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定产生误差的原因，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论