2024届河北省忠德学校衡水教学部高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2024届河北省忠德学校衡水教学部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)在珠海国际航展上，歼-20隐身战斗机是此次航展最大的明星。歼-20战机在降落过程中的水平方向初速度为，竖直方向初速度为，已知歼-20战机在水平方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，则歼-20战机在降落过程（）A．歼-20战机的运动轨迹为曲线B．经歼-20战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为2、(本题9分)如图所示，AB为竖直面内圆弧轨道，半径为R，BC为水平直轨道，长度也是R．一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，现使物体从轨道顶端A由静止开始下滑，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR3、(本题9分)一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，如图所示。在圆盘上放置一小木块，当圆盘匀速转动时，木块相对圆盘静止。关于木块的受力情况，下列说法正确的是A．木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向与木块运动方向相反B．木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心C．由于木块运动，所以受到滑动摩擦力D．由于木块做匀速圆周运动，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，还受向心力4、(本题9分)某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，则此行星表面上的重力加速度是地球表面上重力加速度的（）A．2倍B．0.5倍C．4倍D．0.25倍5、如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A是它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点。在A、B、C三点中（）A．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点6、(本题9分)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示.已知，则获得最大加速度的汽车是A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的小物块，O点为弹簧原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿水平面向右运动，最远到达B点，物块与水平面间动摩擦因数为μ．AO=L1，OB=L2，则从A到B的过程中A．物块所受弹簧弹力先做正功后做负功B．物块所受弹簧弹力做的功大于克服摩擦力做的功C．物块经过O点时的动能为D．由于摩擦产生的热量为8、(本题9分)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v-t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是A．由C到A的过程中，电势逐渐升高B．A、B两点电势差UAB=－5VC．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大D．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E=1V/m9、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙10、(本题9分)“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是（）A．“高分四号”卫星运动的周期为B．“高分四号“卫星运行的线速度大小为C．“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为D．地球的平均密度为11、(本题9分)2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是A．运动周期大于10天B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的大D．近地点的机械能比远地点的大12、如图所示，长L=0.5m细线下端悬挂一质量m=0.1kg的小球，细线上端固定在天花板上O点。将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是A．细线拉力大小为0.8NB．细线拉力大小为1.25NC．小球运动的线速度大小为1.5m/sD．小球运动的线速度大小为m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组采用图甲所示的装置探究动能定理。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情況，力传感器记录细绳对小车的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使细绳与长木板平行B．实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力C．使小车质量远大于重物和力传感器的总质量(2)在正确的操作下，某次实验中力传感器的示数为F，小车的质量为M。打出的纸带如图乙所示。将打下的第一个点标为O，在离O点较远的纸带上依次取A、B、C三个计数点。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C三点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则应选择从O点到_______点(选填“A”、“B”或“C”)过程来探究动能定理。若在误差允许范围内满足关系式____________(用题中所给字母表示)，则可认为合力对物体做的功等于物体动能的改变。14、（10分）(本题9分)某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，探究小车受到的合外力做功和动能变化的关系，小车质量为M，沙桶和沙子的质量为m，当地重力加速度为g，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。（1）在实验中，下列说法正确的有（__________）A．平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．实验中要先接通电源再释放小车D．该实验一定要满足M远小于m（2）某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，O点到各计数点间的距离为s1~s5，如图乙所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度vD=________________（用所测物理量的符号表示）（3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：________（用所测物理量的符号表示三、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）如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。16、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）17、（12分）(本题1分)如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=1．0×101N·m2/C2，保留两位有效数字）

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、D【解析】

A．飞机的合速度方向飞机的合加速度方向可以知道飞机的速度的方向与加速度的方向是相同的，飞机做匀变速直线运动。故A错误；B．经歼-20战机水平方向的分速度竖直方向上的分速度为故B错；C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移在竖直方向的分位移故C错；D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为故D正确；故选D。【点睛】物体做曲线运动的条件是受到的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上；结合速度公式计算速度，结合位移公式计算位移。2、D【解析】以物体为研究对象，全程由动能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功为W克=（1-μ）mgR，所以D正确，ABC错误．3、B【解析】

木块随圆盘在水平面内做匀速圆周运动，重力与支持力均在竖直方向，与半径方向垂直，所以圆盘对木块还有静摩擦力的作用，由静摩擦力或者讲是由重力、支持力、静摩擦力三个的合力提供向心力，所以静摩擦力的方向指向圆心。ABC.木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心，与木块运动方向垂直，选项AC错误，B正确；D.木块做匀速圆周运动，所以受到重力、支持力和静摩擦力，其中静摩擦力提供向心力，选项D错误.4、A【解析】由黄金代换，A对；5、A【解析】

根据等量异种电荷电场线的分布，知道EB＞EA＞EC，场强最小的是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知ΦA＝ΦC，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知ΦB＞ΦA，所以电势最高点是B点；故A正确，BCD错误。6、D【解析】

以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。A.与结论不相符，选项A错误；B.与结论不相符，选项B错误；C.与结论不相符，选项C错误；D.与结论相符，选项D正确；7、AD【解析】

从A到B的过程中，物块所受弹簧弹力先向右后向左，则弹力先做正功后做负功，选项A正确；根据动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理，物块经过O点时的动能为，选项C错误；由于摩擦产生的热量为，选项D正确.8、BD【解析】

A、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧，故由点到点的过程中电势逐渐减小，故选项A错误；B、根据图可知、两点的速度，再根据动能定理得电场力做的功：，故、两点的电势差，故选项B正确；C、由点到点的过程中，根据图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故选项C错误；D、根据图可知带电粒子在点的加速度最大为，所受的电场力最大为2N，根据知点的场强最大为1N/C，故选项D正确。9、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。10、CD【解析】根据，且可得“高分四号”卫星运动的周期为，选项A错误；根据解得，选项B错误；根据可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为，选项C正确；地球的平均密度为，选项D正确；故选CD.点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式；知道黄金代换的表达式GM=gR2；．11、AC【解析】根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D错误；故选AC.12、BC【解析】

AB．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，，T=1.25N，A错误B正确CD．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得，小球运动的线速度大小为1.5m/s，C正确D错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABB【解析】

第一空.实验中必须要使细绳与长木板平行，这样才能使得绳子的拉力等于小车的合外力，故A正确；实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力，以保证细绳的拉力等于小车受的合力，故B正确；由于有力传感器测量绳的拉力，则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量，故C错误。第二空.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，则应选择从O点到B点过程来探究动能定理；第三空.从O点到B点过程来由动能定理得，即.14、AC【解析】

第一空.A.平衡摩擦力时，小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力，所以平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶，A正确。B.当平衡好摩擦力后，即，与质量无关，所以每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B错误。C.实验中要先接通电源，打点稳定后再释放小车，C正确。D.该实验用沙桶和沙子的重力代替小车的合外力，根据牛顿第二定律可知，需要满足m远小于M，D错误。第二空.根据匀变速运动规律可知，D点速度等于CE的平均速度。第三空.用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，根据动能定理可知：。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）30N；（2）62.5J【解析】

（1）物体从A运动到O点，由机械能守恒定律：mgL=

得：v0=

在O点，由牛顿第二定律：

得：Fm=3mg=30N

（2）设从绳子断裂到小球到达曲面经历的时间为t，

水平位移：x=v0t

竖直位移：y=

由勾股定理：x2+y2=R2

解得t=1s

竖直速度：vy=gt=10m/s