吉林省长春实验中学2024年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

吉林省长春实验中学2024年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，该过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大2、(本题9分)设地球表面处重力加速度为g，地球半轻为R，在地球赤道平面上距地面高度为2R处的重力加速度为g'，则gg'等于(A．0.25B．0.5C．4D．93、—小船在静水中的速度为6m/s，它在一条河宽为300m，流速为10m/s的河流中渡河，下列说法错误的是A．小船不可能垂直到达对岸B．小船渡河时间最短为50sC．小船渡河的最短位移为500mD．若小船以最短位移渡河，在水流方向上的位移大小为500m4、如图所示，带正电q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg．以下判断正确的是：()A．物体将沿斜面减速下滑 B．物体将沿斜面加速下滑C．物体仍保持匀速下滑 D．仅当qE=mg时，物体继续保持匀速下滑5、(本题9分)如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（）A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s6、光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以某一水平速度击中木块后没有射出，对于这个过程，下列分析正确的是（）A．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒C．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒D．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒7、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．8、(本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关9、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.10、(本题9分)如图所示，通过张紧的皮带传动的两个轮子的边缘分别有一质点A和B，则质点A和B的不相等的物理量是（）A．周期B．线速度大小C．角速度大小D．向心加速度大小11、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m12、一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是A．牵引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘v214、（10分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动，现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：⑴由以上信息，可知a点______________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；⑵由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.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)观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为求：（1）卫星绕地球运行时速度v；（2）卫星环绕地球运行的周期T．16、（12分）(本题9分)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接，一质量为m2的小球静止在B处，而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动，当地重力加速度为g，当m1与m2发生弹性碰撞后，m2将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当m1与m2发生弹性碰撞后，m2的速度大小是多少？（2）当m1与m2满足，半圆的半径R取何值时，小球m2通过最高点C后，落地点距离B点最远。17、（12分）(本题9分)在距地面10m高处，以10m／s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，考虑空气阻力，己知物体落地时的速度大小为16m／s，求：（1）抛出时人对物体做功为多少？（2）自抛出到落地，重力对物体做功为多少？（3）飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？

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】

对飞行员受力及运动分析如图所示：在A位置，飞行员受重力为mg，但速度为零，所以；在B位置，飞行员受重力mg，速度为v，，所以；在A、B之间的任意位置C，，由知，P为一个大于零的数值，所以运动员所受重力的瞬时功率的变化情况是先增大后减小，故选C。2、D【解析】

在地球表面，根据万有引力定律近似等于重力可得：GMmR2=mg①

当GMm(3R)2=mg'②

联立①②式可得：gg'=9【点睛】本题考查万有引力定律及其应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，必须搞清哪一位置所受的万有引力等于哪一位置的重力。3、D【解析】

A.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。故A正确。B.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故B正确。C.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。当船速的方向与合速度方向垂直时渡河的位移最小，则解得最短位移，故C正确。D.若小船以最短位移渡河，在水流方向上的位移大小为，故D错误。本题选错误的，故选D。4、C【解析】

设斜面倾角为θ，摩擦因数为μ．质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，则有mgsinθ=μmgcosθ即有sinθ=μcosθ当加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg，此时物体合力应为：F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ=0所以物体仍保持匀速下滑。A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。5、B【解析】

根据牛顿第二定律得即解得当支持力为零，有解得故B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】

子弹与木块组成的系统，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒；但是子弹射入木块的过程中要损失机械能，则系统的机械能减小；A.子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒，与结论不相符，选项A错误；B.子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒，与结论不相符，选项B错误；C.子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒，与结论相符，选项C正确；D.子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项D错误；7、CD【解析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．8、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．9、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。10、ACD【解析】

AB．由于皮带不打滑，B与皮带的速度大小，A也与皮带的速度大小相等，所以A、B两点线速度大小相等．由公式可知，v相等，r不同，则周期不等．故A正确，B错误．C．由v=ωr可知，v相等，r不等，则角速度ω不等．故C正确．D．由可知，v相等，r不等，向心加速度a不等．故D正确．故选ACD．【点睛】本题是传动带问题，研究两轮边缘各物理量的关系时，关键抓住线速度大小相等.11、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。12、BC【解析】

AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；CD.根据P=Fv=fv，则有：；故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、AC不正确【解析】

第一空.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量和重力势能的减小量关系，故选：A；第二空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误；第三空.该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h则此时v2-h图象就是过原点的一条直线。所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。14、是，8，0.8，【解析】

（1）[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点。（2）[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4c