陕西省西安市高新一中、交大附中、师大附中2023-2024学年高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

陕西省西安市高新一中、交大附中、师大附中2023-2024学年高一物理第二学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图象如图所示．已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了50J，则此过程产生的内能可能是A．10J B．50J C．70J D．120J2、(本题9分)质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H-h)B．-mgh，增加mg(H+h)C．-mgh，增加mg(H-h)D．-mgh，减少mg(H+h)3、仰卧起坐是体育课上经常锻炼的项目，一次测试中某位女同学质量为50kg，假设其上半身质量为全身的0.6，她在1分钟内做了40个仰卧起坐，每次仰卧起坐时下半身重心位置不变，则她克服重力做功的平均功率约为（）A．6w B．60w C．120w D．240w4、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中A．重力势能增加了B．机械能损失了mghC．动能损失了mghD．物体所受的合外力对物体做功为5、(本题9分)有A、B两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是A．它们的电阻之比RA∶RB＝8∶1B．通过它们的电流之比IA∶IB＝4∶1C．两段电阻丝中的电场强度之比EA∶EB＝1∶4D．电子在两段中定向移动速度之比vA∶vB＝4∶16、从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同7、(本题9分)如图所示，一颗极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响．由以上条件可以求出()A．卫星运行的周期 B．卫星距地面的高度C．卫星的质量 D．地球的质量8、(本题9分)如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（）A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、(本题9分)质量为m的小球从高h处由静止自由下落，经时间t落地，关于重力的功率正确的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全过程重力的平均功率等于 D．落地时重力的功率等于11、(本题9分)如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动。则以下叙述正确的是（）A．物块A的线速度大于物块B的线速度B．物块A的角速度大于物块B的角速度C．物块A对漏斗内壁的压力大于物块B对漏斗内壁的压力D．物块A的周期大于物块B的周期12、如图，a、b、c、d为一边长为2l的正方形的顶点。电荷量均为q（q>0）的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k。不计重力。下列说法不正确的是A．b点的电场强度大小为2kq4l2 B．电子过C．在两点电荷产生的电场中，ac连线上中点的电势最高 D．在b点从静止释放的电子，到达d点时动能不为零二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=__J；重物的动能增加量ΔEk=___J(结果均保留三位有效数字)。（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是_____。乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g___k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。14、(本题9分)验证机械能守恒定律的方法很多.落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种．图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时.光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01．将挡光效果好、宽度的黑色磁带贴在透明直尺上.现将尺从定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间.与图中所示的高度差,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示．(取,表格中为直尺的质量)11.213.14───21.158.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:_________________________________________________．（2）表格中的数据①、②、③分别为____________、_____________、________________．（3）通过实验得出的结论是：________________________________________________．

（4）根据该实验，请你判断下列图象中正确的是_____________．15、“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条...完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次...实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)关于实验操作，下列说法正确的是__________A．为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的左端适当抬高B．平衡摩擦力时，小车不需要拖着纸带穿过打点计时器进行C．在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．实验时应先接通电源，后释放小车(2)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3....，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是_________（填字母序号）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m．在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)为使小物块到达O1，求拉力F作用的最小距离；(2)若将拉力变为F1，使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F1的大小．17、（10分）如图所示，小物体沿光滑弧形轨道从高为h处由静止下滑，它在水平粗糙轨道上滑行的最远距离为s，重力加速度用g表示，小物体可视为质点，求：（1）求小物体刚刚滑到弧形轨道底端时的速度大小v；（2）水平轨道与物体间的动摩擦因数均为μ。

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【解析】

据题意，木块从静止到匀速运动过程中增加的动能可以根据动能定理得到：；由图象得，子弹从射入木块到共同速度过程中，子弹运动的位移大于木块位移的三倍，即，而子弹与木块之间的相互作用力大小相等，故有：，则此过程增加的内能为：，故选项D正确．2、D【解析】

以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：Ep=-mgh物体下落的高度差为H+h，所以重力做功为：W=mg(H+h)重力势能减小mg(H+h)A.mgh，减少mg(H-h)；与分析不符，故A项错误。B.-mgh，增加mg(H+h)；与分析不符，故B项错误。C.-mgh，增加mg(H-h)；与分析不符，故C项错误。D.-mgh，减少mg(H+h)；与分析相符，故D项正确。3、B【解析】

假设女同学身高为1.60m，做一次仰卧起坐重心升高h大约为身高的，女同学做一次仰卧起坐克服重力做的功W=0.6mgh=0.650101.60J=96J，1分钟内做了40个仰卧起坐，则她克服重力做功的平均功率大约为P==W=64W，故A、C、D错误，B正确。4、D【解析】A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．B、根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小为，物体克服摩擦力做功为，所以物体的机械能损失了．故B错误．C、D、合外力对物体做功为，则根据动能定理得知物体动能损失了,故C错误，D正确．故选D．【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．5、D【解析】

A．根据电阻定律，有RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1故A错误。B．它们串联在电路中，电流相等，IA：IB=1：1，故B错误。C．根据U=IR，电流相同，UA：UB=RA：RB=4：1再由，d相同，EA：EB=UA：UB=4：1故C错误。D．电流的微观表达式I=nqSv，电流相同，nq相同，速度和S成反比有：vA：vB=SB：SA=4：1故D正确。6、C【解析】

小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据可知动量变化量不同，C正确．7、ABD【解析】卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的1/4，所以卫星运行的周期为4t，故A正确；知道周期、地球的半径，由，可以算出卫星距地面的高度，故B正确；通过上面的公式可以看出，只能算出中心天体的质量，C项错误，D正确．故选ABD.8、AC【解析】

A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正确；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率为：，故B错误，C正确；D.落地时的瞬时速度为：，落地时重力的瞬时功率为：，故D错误。11、AD【解析】

AB.对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力．如图所示．设内壁与水平面的夹角为．根据牛顿第二定律有：，解得：，，由图可知，A的半径大，故A的速度大，角速度小，故A错误，B正确；C.由图可知，支持力，故C错误；D.由可知，A的角速度小，则周期大，故D错误；.【点睛】两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间、周期间的关系．12、CD【解析】

A．固定在a点的点电荷在b点的电场强度大小E1=kq(2l)2，方向由a点指向b点；固定在c点的点电荷在b点的电场强度大小E2=kq(2l)BD．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，b、d两点的电势相等，则电子过b、d点时的电势能相等；据能量守恒知，在b点从静止释放的电子，到达d点时动能为零．故B项不符合题意，D项符合题意；C．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，ac连线上中点的电势最低；故C项符合题意。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.82J1.71J系统大于先释放了重物，再接通（打点计时器）电源等于【解析】

（1）［1］在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=mghOB=1.00×9.80×0.1860J≈1.823J=1.82J［2］B点的速度重物动能的增加量（2）［3］该实验没有考虑各种阻力的影响，重物重力势能的减少量总是大于重物动能的增加量，这属于本实验的系统误差。［4］因为实验中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，所以甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp大于ΔEk。（3）［5］从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放了重物，再接通（打点计时器）电源。［6］根据机械能守恒知mgh=mv2则有v2=gh图线的斜率k=g即当地的重力加速度g等于图线的斜率k。14、极短时间或极短位移内的平均速度趋近于瞬间时速度（答案合理均得分）4.220.3970.402在误差允许的范围内,直