江苏省常州市“教学研究合作联盟”2023-2024学年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

江苏省常州市“教学研究合作联盟”2023-2024学年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为A．0.2 B．2 C．20 D．2002、(本题9分)如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功3、我国发生的“天链一号01号星”属于地球同步卫星．关于定点后的“天链一号01号星”，下列说法正确的是A．它同时受到万有引力和向心力B．它“定点”，所以处于静止状态C．它处于失重状态，不受重力作用D．它的速度大小不变，但加速度不为零4、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力大小F保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，则（）A．汽车将做匀速运动 B．汽车将做匀加速直线运动C．发动机的额定功率等于Fv D．发动机的额定功率等于5、2017年2月23日，天文学家宣布，在距离地球40光年的单颗恒星TRAPPIST-1周围发现7颗类地行星，分别编号为b、c、d、e、f、g、h．7颗行星的运动都近似匀速圆周运动，可能都已被潮汐锁定（即行星的自转周期等于公转周期）．则以下说法正确的是A．根据题中信息可以判断行星h的自转周期最大B．已知某行星的轨道半径就可以推算该行星的质量C．这7颗行星和地球一样都有昼夜更替D．行星b公转的线速度比h行星小6、(本题9分)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图像是A． B． C． D．7、(本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为8、(本题9分)如图，在光滑水平面上有一质量为的物体，在与水平方向成角的恒定拉力作用下运动，则在时间内（）A．重力的冲量为B．拉力的冲量为C．拉力的冲量为D．物体动量的变化量等于9、(本题9分)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是A．=5m/s,=2.5m/s B．=2m/s,=4m/sC．=3m/s,=3.5m/s D．=-4m/s,=7m/s10、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功11、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球()A．初动能之比为1∶3B．重力对两个小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬间重力的瞬时功率相同12、(本题9分)高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，只有分辨率高体积小、辐射少，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（）A．电磁波和超声波均能发生偏振现象B．电磁波和超声波均能传递能量和信息C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播E.电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9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）用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________。（填写代号）A．重锤质量B．与下落高度对应的重锤的运动时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___，动能増加量的表达式______。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)如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为，重力加速度为g。求：（1）求弹簧的劲度系数k；（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。16、（12分）(本题9分)如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道ABC竖直地放在水平面上，一个质量为m的小球在C处以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口A处飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点距C处多远?小球冲上轨道时的速度是多大？重力加速度为g17、（12分）(本题9分)一个物体从45m高处自由下落，那么（1）该物体经多长时间落到地面？（2）在最后1s内通过的高度是多少？（g取10m/s2）

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、B【解析】

由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月间距近似为r地，两式相比＝·.太阳对月球万有引力F1＝G，地球对月球万有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故选B.2、C【解析】

人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。故选Ｃ。3、D【解析】

A．地球同步卫星只受万有引力，万有引力完全充当了向心力，向心力不是物体实际受到的力，A错误；B．同步卫星，相对于地球静止，做匀速圆周运动，合力不为零，所以不是处于静止状态，B错误；C．万有引力完全充当向心力，所以同步卫星处于完全失重状态，但完全失重状态只是视重为零，并不是不受重力，C错误；D．同步卫星相对地球静止，角速度一定，根据v=rω可知它的速度大小不变，做匀速圆周运动，加速度大小恒定，但不为零，D正确．4、D【解析】

AB．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，速度增加，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直至匀速。故AB两项错误。CD．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，则：牵牵解得：发动机的额定功率故C项错误，D项正确。5、A【解析】

A.根据恒星对行星的万有引力提供向心力：行星运行的周期：，可知行星的半径越大，周期越大，可以判断行星h的自转周期最大，故A项正确；B.同一半径的轨道可以有不同质量的行星，已知某行星的轨道半径无法推算该行星的质量，故B项错误；C.由于行星的自转周期等于公转周期，行星面向恒星的一面总是面向恒星，没有昼夜的更替，故C项错误；D.根据恒星对行星的万有引力提供向心力：行星运行的线速度：可知行星的半径越大，线速度越小，可以判断行星b公转的线速度比h行星大，故D项错误。6、C【解析】

根据物体受力可知：物体受到拉力、摩擦力、重力和支持力，其中重力和支持力为平衡力，物体所受合力为拉力和摩擦力的矢量和．当时，物块受静摩擦力，物块始终静止，物体所受合力为零，加速度为0；当时，物块受滑动摩擦力且大小不变，合力大于零，物块做加速运动．由牛顿第二定律可得，又，则有，根据图像可知，综上所述，正确答案为C．7、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。8、BD【解析】重力的冲量，故A错误；拉力的冲量，所以B正确，C错误；各力的冲量，根据动量定理知，合力的冲量等于动量的变化量，则动量的变化量为，所以D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道冲量等于力与时间的乘积，知道合力的冲量等于动量的变化量．9、BC【解析】

以碰撞前A的速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量：p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg•m/s，系统的总动能：Ek=mAvA2+mBvB2=22J；A．如果碰撞后vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，不可能，故A错误；B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故B正确；C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故C正确；D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J碰撞后总动能增加，不符合实际情况，不可能，故D错误；故选BC．【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，要知道碰撞过程中系统所受的合外力为零，遵守动量守恒定律．碰撞过程机械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．10、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．11、CD【解析】

A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。12、BCE【解析】

A．电磁波是横波，能发生偏振现象，而超声波是纵波，不能发生偏振，故A错误；B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；C．干涉和衍射是一切波特有的现象，电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；D．电磁波在真空中能传播，超声波需依赖于介质才能传播，故D错误；E．电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大，故E正确。故选BCE。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，