湖北省宜昌市七校教学协作体2024年物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

湖北省宜昌市七校教学协作体2024年物理高一第二学期期末调研模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是()A．子弹与木块组成的系统机械能守恒B．系统损失的机械能等于f（d+s）C．子弹动能的减少量等于fdD．系统机械能转变为内能的量等于fd2、(本题9分)关于动能的理解，下列说法错误的是A．凡是运动的物体都具有动能B．动能不变的物体，一定处于平衡状态C．重力势能可以为负值，动能不可以为负值D．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化3、人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）在轨道运行的过程中，常常需要变轨。除了规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命。据介绍，由于受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作，常此以久将使得其轨道越来越低，最终将会坠落大气层．下面说法正确的是（）A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D．轨道半径减小后，卫星的环绕角速度减小4、(本题9分)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）A．已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.48t，其同步轨道半径变为原来的2倍B．它的运行速度为7.9km/sC．它可以通过北京市的正上方D．它距地面的高度约为地球半径的6倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的5、(本题9分)如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移RC．小物块沿半球面运动D．小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角6、(本题9分)一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下加速运动．在此物体下降h高度的过程中，下列说法中正确的是A．重力势能减少了2mghB．机械能保持不变C．动能增加了2mghD．机械能增加了2mgh7、如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E8、(本题9分)下列实例中，物体的机械能守恒的是（）A．在空中匀速下落的跳伞运动员B．沿光滑曲面自由下滑的物体C．被起重机匀速吊起的重物D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体9、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J10、(本题9分)如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A．b点的电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大11、(本题9分)空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为12、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox．力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图象如图乙所示，图乙中h、x0已知，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为B．小球动能的最大值为C．弹簧压缩量为2x0时，弹簧的弹性势能最大D．小球加速度的最大值为g二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．(1)现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：①小球离开桌面时的速度大小=_________．②小球A在C点时弹簧的弹性势能Ep=__________(填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示)．(2)该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为(<)的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、.①若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式___________________________．②若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为____________________________．14、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”）。15、验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小数点后两位）（4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)场是物理学中一个重要的概念，现代物理科学也证明了场的真实存在．物理学中的静电场与重力场有一定相似之处，例如带电体在匀强电场中的偏转与物体在重力场中的平抛运动规律类似．(1)在一个完全失重的空间，存在竖直向下的匀强电场．一质量为m、电量为q的小球以初速度v0水平抛出，当小球下落高度为h时，小球到达位置与抛出点的水平距离为x．若取抛出点电势为零，试求电场强度的大小和小球到达位置的电势．(2)若取无穷远处的重力势能为0，当物体到地球球心距离为r时，物体的重力势能为，已知万有引力常量为G，地球质量为M．请类比电场强度和电势的定义方法，分别定义地球周围某点的“重力场强度”和“重力势”，并描绘地球周围的“重力场线”和“等重力势线”．17、（10分）(本题9分)在如图所示的闭合电路中，设电源的电动势为E，内阻为r，外电阻为R，其余电阻不计，电路中的电流为I。请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律，推导闭合电路欧姆定律表达式：I=E

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】

A.根据能量转化和守恒定律分析可知：子弹原有的动能转化为子弹和木块的内能与后来木块和子弹的动能之和，机械能由损失，故A不符合题意。BD.木块和子弹所组成的系统损失的机械能与产生的热能相等，为摩擦力与相对位移的乘积，即：Q=fd，故B不符合题意，D符合题意。C.只有阻力对子弹做功，动能定理得知：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，大小f（d+s）。故C不符合题意。2、B【解析】

A．由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确；B．物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向心力即合力不为零，物体处于非平衡状态，故B错误；C．重力势能可以有负值，其正负取决于所选择的零势能面；而动能没有负值，故C正确；D．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一定变化；故D正确。3、C【解析】

卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：解得：故在轨道半径减小后，周期减小，线速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.4、D【解析】A：据，可得卫星的轨道半径与卫星的质量无关．故A项错误．B：据，可得；则同步卫星的线速度小于近地绕行卫星的速度7.9km/s．故B项错误．C：同步通讯卫星只能在赤道平面内，不可以通过北京市的正上方．故C项错误．D：同步通讯卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，据和可得：卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的．故D项正确．点睛：同步卫星的绕行方向和地球的绕行方向一致，且同步卫星的轨道圆心在地心，则同步卫星只能在赤道平面内．5、C【解析】

A.物块对球顶恰无压力，说明此时恰好是物体的重力作为圆周运动的向心力，物体离开半球顶端后将做平抛运动，故A正确，不符合题意。B.物体做平抛运动，由以及得：，故B正确，不符合题意。C.物块对球顶恰无压力，物体的重力作为圆周运动的向心力，过最高点物体速度增加，所需要向心力亦增加，而此时的向心力为重力指向圆心方向的分力小于重力，故小球不可能沿圆周做圆周运动而是做离心运动，即从最高点起做平抛运动，故C错误，符合题意D.物体做平抛运动，由可得，所以竖直方向上的速度夹角所以与地面的夹角不是45°，故D正确，不符合题意。6、C【解析】

物体重力做功为，所以重力势能减小，A错误；物体所受的合力为，所以合力做功为，则动能增加为，C正确；物体的机械能等于动能和重力势能之和，动能增加2mgh，重力势能减小mgh，则机械能增加mgh，BD错误．【点睛】本题考查了功能关系，知道重力做功等于重力势能的减小量，合力做功等于动能的增加量．7、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.8、BD【解析】

A．在空中匀速下降的跳伞运动员，速度恒定，即动能恒定，但高度下降，所以重力势能减小，故机械能不守恒，A不符合题意；B．沿光滑曲面自由下滑的物体，运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B符合题意；C．被起重机匀速吊起的重物，速度恒定，即动能恒定，但高度上升，所以重力势能增加，故机械能不守恒，C不符合题意；D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，加速度竖直向下，大小为g，所以合力等于重力，即只有重力做功，机械能守恒，D符合题意．9、AD【解析】

AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒，故选项A正确，B错误；C．根据系统机械能守恒得，代入解得，故选项C错误．D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为，故选项D正确．10、BC【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；电场强度，电势，电势能，电场力做功【方法技巧】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系．11、BD【解析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。12、AB【解析】A、由图乙可知，当弹簧压缩量为时，有，则，故选项A正确；B、在小球下落的过程中，小球克服弹力做的功即为乙图中三角形的面积大小，即，对小球由动能定理得：，可得小球的最大动能，选项B正确；C、由于小球刚落到弹簧上端时速度不是零，故可知当弹簧的压缩量为时小球的速度还不是零，小球继续向下运动，当小球速度为零时，弹簧的最大压缩量将大于，故选项C错误；D、由上面分析可知，小球的最大压缩量将大于，则小球受到弹力的最大值大于，可知小球的最大加速度，选项D错误．点睛：解决本题的关键知道小球在整个过程中的运动情况，结合图象，综合牛顿第二定律进行分析求解．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）（2）（3），【解析】

(1)小球离开桌面后，做平抛运动，因竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，依据平抛运动处理规律，则有：；(2)根据能量守恒定律，弹簧压缩△x时的弹性势能；(3)实验要验证两个小球碰撞前后总动量守恒,即为：；小球做平抛运动的时间由高度差决定,由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：即可证明动量守恒；小球发生弹性碰撞,碰撞过程中系统动量守恒、机械能也守恒，根据守恒定律有：，则有：．14、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