2024届山东省菏泽市东明县第一中学高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2024届山东省菏泽市东明县第一中学高一物理第二学期期末统考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是（）A．图中航天飞机在飞向B处的过程中，加速度逐渐减小B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小2、(本题9分)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能3、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s4、(本题9分)如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．5、(本题9分)在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，则（）A． B．C． D．6、(本题9分)如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示．正常骑行时，下列说法正确的是（）A．A点的角速度大于B点的角速度B．A点的线速度与B点的线速度大小相等C．C点的角速度小于B点的角速度D．C点的线速度与B点的线速度大小相等7、(本题9分)物体做曲线运动时，下列说法中正确的是A．速度一定变化B．加速度一定变化C．合力一定不为零D．合力方向与速度方向一定不在同一直线上8、我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小9、(本题9分)如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v10、(本题9分)如图所示，某物体在拉力F的作用下处于静止状态，经时间t（）A．拉力的冲量为Ftcosθ B．拉力的冲量为FtC．合力的冲量为零 D．重力的冲量为零11、(本题9分)用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是A．小球线速度大小一定时，线越长越容易断B．小球线速度大小一定时，线越短越容易断C．小球角速度一定时，线越长越容易断D．小球角速度一定时，线越短越容易断12、(本题9分)如图所示为某一传送装置，与水平面夹角为370，传送带以4m/s的速率顺时针运转．某时刻在传送带上端A处无初速度的放上一质量为lkg的小物块（可视为质点），物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，传送带上端A与下端B距离为3.5m，则小物块从A到B的过程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．运动的时间为2sB．小物块对皮带做的总功为0C．小物块与传送带相对位移为1.5mD．小物块与皮带之间因摩擦而产生的内能为3J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．（1）关于本实验，以下说法正确的是______．A．必须用秒表测出重物下落的时间B．打点计时器应连接直流电源C．验证时，必须测量重锤的质量或重力D．选择质量较大、体积较小的重锤可以减小实验误差（2）此实验过程中机械能是否守恒，可以通过计算纸带打下两点的过程中，重锤减少的重力势能是否等于其增加的动能来验证.图2是实验中得到的一条纸带.O为重锤开始下落时记录的点，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，得到它们之间的距离分别为sA、sB、sC.若重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.则在打下O点到B点的过程中，重力势能的减少量14、(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15、(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，下列说法正确的是________．A．实验中可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，方法是把木板的一端适当垫高使未连纸带的小车在木板上做匀速直线运动B．平衡摩擦力后，当小车速度最大时，橡皮筋处于伸长状态C．实验中所用的橡皮筋必须是完全相同的D．橡皮筋做功完毕后小车做匀速直线运动，此过程纸带上相邻点的间距相等三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)为加快建设国家中心城市,成都市第十三次党代会上提出“东进、南拓、西控、北改、中优”城市空间新格局．如图所示为天府新区某工地使用的塔式起重机．在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上以最大加速度做匀加速直线运动,起重机输出功率达到其允许的最大值后,保持该功率直到重物做的匀速运动．取,不计额外功．求：(1)重物以最大加速度匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率；(2)起重机将该重物从静止吊升需要的最短时间(取两位有效数字)17、（10分）(本题9分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

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．图中航天飞机在飞向B处的过程中，根据牛顿第二定律得：，由于r逐渐变小，所以加速度逐渐变大。故A错误；B．椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道。故B错误；C．对空间站，根据万有引力提供向心力解得根据空间站的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G就能计算出月球的质量M，故C正确；D．由于空间站的质量不知，根据万有引力定律知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故D错误。故选C。2、A【解析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】

设每个球的质量均为m，碰前系统总动量，碰前的总机械能；A.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=20m，动量守恒，机械能守恒，故A可能实现，不符合题意；B.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=4m，动量守恒，机械能不增加，故B可能实现，不符合题意；C.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=5m，动量守恒，机械能不增加，故C可能实现，不符合题意；D.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=29m，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现，符合题意故选D．4、D【解析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；5、C【解析】

AC．汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：mg−N1=，解得：N1=mg−则N1<mg故A错误，C正确；BD.汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：N2−mg=，解得：N2=mg+所以N2>mg故B错误，D错误．故选C.6、B【解析】

大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解．【详解】AB.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，角速度与半径成反比，A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD.BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=ωr，线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误；故选B．7、ACD【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；平抛运动是曲线运动，加速度恒定，故B错误；曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零．故C正确；物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．故D正确．故选B．8、CD【解析】

A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；D．根据GMmr2=mg9、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；10、BC【解析】

AB．根据冲量的公式，，所以t时间内拉力F的冲量就是Ft，A错误B正确；C．物体处于静止状态，合力为零，则合力的冲量为零，C正确；D．根据冲量的公式，，所以t时间内重力G的冲量就是Gt，故D错误。故选：BC。11、BC【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得，细线的拉力，小球线速度大小v一定时，线越短，圆周运动半径r越小，细线的拉力F越大，细线越容易断．故A错误，B正确．根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=mω2r，小球解速度大小ω一定时，线越长，圆周运动半径r越大，细线的拉力F越大，细线越容易断．故C正确，D错误．故选BC．考点：匀速圆周运动；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题考查对圆周运动向心力的分析和理解能力；小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，受到重力、水平面的支持力和细线的拉力，重力和支持力平衡，由细线的拉力提供小球的向心力．拉力越大，细线越容易断．12、BD【解析】开始阶段，由牛顿第二定律得：，解得：，物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为：，通过的位移为：，由于，可知物体与传送带不能保持相对静止，速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得：，解得：，根据，解得，故运动的总时间为，故A错误；小物块对皮带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功为：，而，故，故B正确；前0.5s内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，相对位移：，后0.5s内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移：，物块相对于传送带的位移：，故C错误；小物块相对于传送带的路程：，因小物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为：，故D正确；故选BD.【点睛】小物块放上A，开始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，两者不能保持相对静止，速度相等后，小物块所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间，从而得出小物块从A到达B的时间．前半段时间内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，后半段时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移为二者之差，相对路程为二者之和．二．填空题(每小题6分，共18分)13、D12【解析】（1）此实验不需要用秒表测出重物下落的时间，选项A错误；打点计时器应连接低压交流电源，选项B错误；验证时，因物体的质量从等式两边消掉了，故不需测量重锤的质量或重力，选项C错误；选择质量较大、体积较小的重锤可以减小相对阻力，从而减小实验误差，选项D正确；故选D.（2）打下B点时的速度：vB=s14、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：。15、CD【解析】

实验中可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，方法是把木板的一端适当垫高使连接纸带的小车在木板上做匀速直