2024届吉林省北大附属长春实验学校高一物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2024届吉林省北大附属长春实验学校高一物理第二学期期末达标检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)在修建铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时火车的速度大小为v，下列说法中正确的是()A．该弯道的半径R=B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压2、汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，经过一段时间t达到最大速度v，若所受阻力大小始终不变，则在t这段时间内A．汽车牵引力大小恒定B．汽车运动的距离为C．汽车牵引力做的功为PtD．汽车牵引力做的功为mv23、(本题9分)如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力F，则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）A．物块Q的机械能一直增加B．初末两状态，物块Q的机械能相等C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量4、如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．h B．1.5hC．2h D．2.5h5、(本题9分)2017年9月12日,“天舟一号”货运飞船顺利完成了与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验,对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道(可视为圆轨道)运动.下列说法正确的是（）A．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的速率变小B．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的周期变大C．“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接前在同一轨道上运行,货运飞船加速追上空间实验室实现对接D．“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接6、(本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于7、(本题9分)如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，当小球B沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是（）A．小球A的速度为B．小球B的速度为C．小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为D．小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为8、(本题9分)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（

）A．电容器C的电荷量大小始终没变 B．电容器C的a板先带正电后带负电C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左9、(本题9分)如图所示，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：710、关于地球同步卫星，下列说法正确的是A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它的速度等于7.9km/s11、下列所述的实例中，机械能守恒的是（）A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．斜向上抛出的石子C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程D．光滑水平桌面上匀速运动的木块12、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，利用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的两种器材是__________.A．秒表B．天平C．圆规D．打点计时器（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2（选填“>”或“<”）。实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样“替代”，在安装斜槽时必须保证__________.（3）实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________（选填“无关”或“有关”），实验中若需要减小OP的距离，可以进行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1和m2，测出OM、OP、ON的距离，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒；若还满足关系式__________，则碰撞是弹性碰撞.14、(本题9分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某学习小组在实验室组装了如图甲所示的装置，他们选用的砝码质量为m，称得小车的质量为M，把纸带连在小车上，细线跨过滑轮并挂上砝码，让小车处于静止状态。请回答下列问题∶(1)要让砝码的重力近似等于小车的拉力，砝码的质量应___________（填“远大于”“近似等于”或“远小于”）小车的质量；(2)要让细线的拉力近似等于小车的合力，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；(3)接通打点计时器电源，释放小车，让砝码带动小车加速运动，打点计时器打出一条如图乙所示的一条纸带，0点为起始点，相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g；从0点到第7点，细线拉力对小车做的功为__________J；打第7点时小车速度为__________m/s；（用题中所给的表示数据的字母表示）(4)若遵循(1)(2)步骤进行某次实验，得到以拉力做功W为纵坐标，以速度的平方v2为横坐标的W-v2图像如图丙所示，则图像不经过原点主要原因是____________________。15、(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，边长为L的等边三角形ABC处在匀强电场中，电场方向与三角形ABC所在平面平行。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从B点移动到A点，其电势能减少W；该粒子从B点移动到C点，其电势能减少2W。若将该粒子从A点沿垂直于BC方向射出，粒子恰好通过C点，不计粒子所受重力，求(1)匀强电场的电场强度大小和方向；(2)粒子从A点射出时的速度大小。17、（10分）(本题9分)如图：用F=40N的水平推力推一个质量m=3.0kg的木块，使其沿着光滑斜面向上移动2m，则在这一过程中，（1）F做的功为多少？（2）重力做的功为多少．

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、C【解析】

A.火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：解得：，故A错误；B.根据牛顿第二定律得：解得：，与质量无关，故B错误；C.若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时火车有离心的趋势，外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；D.若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时火车有近心的趋势，内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C．2、C【解析】

A、速度逐渐增大，所以牵引力逐渐减小，A错误B、汽车不是做匀变速直线运动，故汽车运动的不为vt/2，B错误C、因为汽车的功率恒定不变，所以汽车牵引力做的功为Pt，C正确D、根据题意可知，汽车牵引力做的功为，D错误3、B【解析】

轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于，弹簧的压缩量；物块Q向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于，弹簧的伸长量．AB．在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q先做正功后做负功，物块Q的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q的机械能相等．故A项错误，B项正确．C．物块Q的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C项错误．D．初末两状态，物块Q的机械能相等，则此过程中Q重力势能的减少量等于Q动能的增加量．故D项错误．4、B【解析】

设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：3mgh=mgh+(3m+m)v2；解得两球的速度都为v=，此时绳子恰好放松，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动，根据机械能守恒：mgh+mv2=mgH；解得a球能达到的最大高度H=1.5h．故选B．【点睛】在a球上升的全过程中，a球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a球的机械能守恒．5、D【解析】

对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道运动，即轨道半径不变，可知组合体运行的速率和周期都不变，选项AB错误；对接前，“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上运行，然后进行加速，逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，选项C错误，D正确；故选D.6、D【解析】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D7、AD【解析】

AB.当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平方向的夹角的正弦是，此时A、B两小球的速度关系满足，由机械能守恒定律得：解得：小球A的速度为。小球B的速度为，故A正确，B错误。C.由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为，故C错误；D由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为，故D正确；8、AD【解析】

A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电容器C的电荷量大小始终没变．根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电容器上板电势较高，一直带正电．故A正确，B错误；C：根据安培力公式F＝BIL，I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故C错误．D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正确．故选AD．9、ABD【解析】

若碰后球1的速度方向与原来的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，两球在B点相遇，是球2反弹后在B点相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根据动量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹在B点追上球2，

则有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹、球2与挡板碰后反弹在B点相遇，则有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根据机械能守恒得联立解得：m2=3m1综上所述，故A、B、D正确．点晴：解决本题的关键知道弹性碰撞的特点，动量守恒，机械能守恒，结合两球碰后的速度大小的关系和方向，运用动量守恒和机械能守恒综合求解．10、BC【解析】

A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h为一定值，没有处于平衡状态，故A错误.B.同步卫星和近地卫星都符合，近地卫星，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s2，故B正确.C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h，轨道平面与赤道平面重合，故C正确.D.根据万有引力提供向心力，，解得运行速度，近地卫星的运行速度为7.9km/s，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D错误.11、BD【解析】

A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；

B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；

C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；

D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。12、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。二．填空题(每小题6分，共18分)13、BC>斜槽末端水平无关减小斜槽高度或降低挡板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：m因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故m1OP=m1OM+m2ON，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，确定落点的平均位置要用圆规，测量小球落地点的距离需要毫米刻度尺，因此还需要的实验器材有BC.(2)[2]为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量,即m1[3]为了保证小球离开斜槽做平抛运动，则需保证斜槽末端水平.(3)[4]实验中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次从同一高度静止滚下