2024届河北省任丘一中高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2024届河北省任丘一中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：（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)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒2、(本题9分)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．3、2011年11月，“神舟8号”飞船与“天宫1号”目标飞行器在太空实现两次交会对接，开启了中国空间站的新纪元．在对接前的某段时间内，若“神舟8号”和“天宫1号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行，如图所示．下列说法正确的是A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D．“神舟八号”适当加速有可能与“天宫一号”实现对接4、(本题9分)一个物体m沿不光滑的固定斜面向下滑动，在滑动过程中，物体m受到的力是（）A．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力B．重力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力C．重力、沿斜面向下的下滑力、沿斜面向上的滑动摩擦力D．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力5、(本题9分)如图所示，A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上，斜面足够长,在静止释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于()A．P点以下 B．P点以上C．P点 D．由于v0未知,故无法确定6、如图所示，一可看做质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为1m，如果台阶数足够多，重力加速度g取10m/s2，则小球将落在标号为几的台阶上()A．3B．4C．5D．67、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力8、(本题9分)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v09、(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10、(本题9分)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg11、(本题9分)如图所示，质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动，现在近地轨道1上的P点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R，地球的半径为R，引力常量为G，飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=，其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）A．可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是B．可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-C．可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是12、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，某同学在做“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_____N.(2)下列实验要求中必要的是________(填选项前的字母)．A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．细绳套方向应与木板平面平行C．需要用弹簧测力计测量重物M的重力D．弹簧测力计B始终保持水平14、（10分）(本题9分)在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中：（1）下列操作正确的是____________A．打点计时器应该接到直流电源上B．需用天平测出重物的质量C．先接通电源，后释放重物D．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器（2）如图为某次实验中所得的一条纸带，其中打O点时纸带速度为零。已知图中所标计数点间的时间间隔为T，重物的质量为m，重力加速度为g，若要验证从O点释放重物至打到D点的过程中机械能守恒需要满足表达式：__________________________________。（用题中所给的物理量符号表示）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)如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.（2）斜面倾角α．（3）B的最大速度vBm．16、（12分）如图所示，水平转台高1.15m，半径为0.1m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s1．⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离．(不计空气阻力)17、（12分）(本题9分)我国的航空航天事业取得了巨大成就，2010年20月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，“嫦娥二号”的质量为m，它绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h，已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：(1)“嫦娥二号”绕月做匀速圆周运动的周期；(2)“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比。

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【解析】试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D错误．考点：机械能守恒定律的条件判断．2、C【解析】

通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；【详解】对于任一行星，设其表面重力加速度为g

根据平抛运动的规律得：，得到：

则水平射程

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

根据，得，可得

解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．3、D【解析】对应同一中心天体，轨道半径越大，线速度角速度向心加速度都越小，而周期会越大，所以ABC，“神舟八号”适当加速会离心进入“天宫一号”轨道，所以可能实现对接D对4、B【解析】木块沿斜面下滑，木块受到竖直向下的重力G．木块压斜面，斜面发生形变而对木块产生支持力N，方向垂直于斜面并指向被支持的木块．木块还受到与其运动方向相反，沿斜面向上的滑动摩擦力f．重力沿斜面的分力使物体沿斜面加速下滑而不存在一个独立于重力之外的所谓“下滑力”，找不到施力物体；故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题关键按顺序对对物体受力分析，同时要结合重力弹力和摩擦力的产生条件分析．受力分析的一般步骤：（1）选取研究对象：对象可以是单个物体也可以是系统．（2）隔离：把研究对象从周围的物体中隔离出来．（3）画受力图：按照一定顺序进行受力分析．一般先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析弹力和摩擦力；最后再分析其它场力．在受力分析的过程中，要边分析边画受力图（养成画受力图的好习惯）．只画性质力，不画效果力．（4）检查：受力分析完后，应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符．5、B【解析】试题分析：设A球落到P点的时间为tA，AP的竖直位移为y；B球滑到P点的时间为tB，BP的竖直位移也为y，A球做的是自由落体运动，由y=gt2得运动的时间为：，B球做的是匀加速直线运动，运动到P点的位移为：，加速度的大小为：a=gsinθ，根据位移公式s=at2得，B运动的时间为：（θ为斜面倾角）．所以B正确．故选B．考点：平抛运动【名师点睛】此题主要是对平抛物体的运动的规律的考查；解题时要抓住AB两个球的不同的运动的特点，分别求解运动的时间的大小，即可解决本题，本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态．6、B【解析】试题分析：小球做平抛运动，因为每级台阶的高度和宽度均为1m，故小球落到台阶上时有yx=11，在竖直方向上y=12gt2，在水平方向上x=考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，难度不大，属于基础题．7、AB【解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．8、AB【解析】

根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故选AB．9、BD【解析】

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。【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。【点睛】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。10、DB【解析】

当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功．故A错误．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：．故B正确．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；故选BD．【点睛】解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大．【考点】机械能守恒定律；牛顿定律的应用11、BC【解析】

A．飞行器在轨道1上做圆周运动，则则动能势能机械能选项A错误；BC．飞行器在椭圆轨道3上运行时解得选项BC正确；D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是选项D错误。故选BC。12、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2.00ABC【解析】（1）弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N．所以读数为：2.00N．

（2）弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故B正确；实验中弹簧秤可以直接测量出重物的重力，故C正确；该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力，是否与绳l3的拉力（或者说M重力）等大反向，B弹簧不一定非要保持水平，故D错误．故选ABC.

点睛：对于中学中的实验，同学们尽量亲自动手做一下，这样对于实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理、误差分析等才有深刻的认识，在该题中考查了弹簧测力计读数、减小实验误差的方法，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．14、（1）CD（2）mgh2【解析】(1)A、打点计时器应该到交流电源上，故A错误；B、由于12C、先接通电源，后释放重物，故C正确；D、释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器，故D正确；故选CD。(2)重物由O点到D点势能减少量的表达式为mgh2，O点的速度为0，D点的速度vD=h【点睛】考查对验证机械能守恒实验原理的掌握及利用打点计时器研究匀变速运动的速度。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）；（2）；（3）【解析】

（1）B处于静止状态时，压缩弹簧有mg=kx1当A刚要离开地面时，弹簧伸长有mg=kx