2024年吉林省长春市榆树市第一高级中学物理高一下期末检测模拟试题含解析

2024年吉林省长春市榆树市第一高级中学物理高一下期末检测模拟试题注意事项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：（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)关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（）A．大小不变，方向变化B．大小变化，方向不变C．大小、方向都变化D．大小、方向都不变2、如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=9A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力3、(本题9分)关于功和能量等概念，正确的说法是（）A．动能越大的物体，其重力势能也越大B．功率越大的机械其做功也越多C．重力势能的变化量与零势能面的选取无关D．物体的速度增大两倍，其动能也增大两倍4、(本题9分)汽车在水平路面上做匀速运动，发动机输出的功率为P，速度为v，当汽车上坡时（）A．如果输出的功率不变，则应减小速度B．如果输出的功率不变，则应增大速度C．如果保持速度不变，则应减小输出功率D．如果保持速度不变，则还应保持输出功率不变5、一段粗细均匀的金属导体两端加一定电压后产生了恒定电流，已知该导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，自由电子定向移动的速率为v，要想得出通过导体的电流，除以上给出的条件外，还需要以下哪个条件（）A．导体的长度L B．导体的电阻R C．导体的横截面积S D．导体两端的电压U6、(本题9分)如图所示，a、b、c、d、e五条实线为电场中的等势面，相邻两个等势面间的电势差相等，且等势面b的电势为零．一个带电的粒子仅在静电力作用下从A点运动到B点，其在A点的动能为10J，到达B点时的动能为30J．在此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J7、(本题9分)导体a、b的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是A．两导体的电阻Ra>RbB．两导体的电阻Ra<RbC．若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>PbD．若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>Pb8、(本题9分)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E9、(本题9分)如图所示，光滑长杆水平固定，轻质光滑小定滑轮固定在O点，P点和C点是长杆上的两点，PO与水平方向的夹角为30°，C点在O点正下方，OC=h；小物块A、B质量相等，A套在长杆上，细线跨过定滑轮连接A和B，重力加速度为g。开始时A在P点，现将A、B由静止释放，则A．物块A从P点到第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A从P点到第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做功等于重力做功C．物块A过C点时速度大小为D．物块A过C点时速度大小为10、(本题9分)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力11、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于B．t1～t2时间内，汽车的功率等于C．汽车运动的最大速度等于D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于12、(本题9分)2018世界杯小组赛第4场C罗最后3分钟上演帽子戏法，力挽狂澜成平局。如图所示，C罗将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h的B点位置时，取B处为零势能参考面，不计空气阻力．则下列说法中正确的是（）A．C罗对足球做的功等于mB．C罗对足球做的功等于mC．足球在A点处的机械能为mD．足球在B点处的动能为m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)在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中：（1）下列操作正确的是____________A．打点计时器应该接到直流电源上B．需用天平测出重物的质量C．先接通电源，后释放重物D．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器（2）如图为某次实验中所得的一条纸带，其中打O点时纸带速度为零。已知图中所标计数点间的时间间隔为T，重物的质量为m，重力加速度为g，若要验证从O点释放重物至打到D点的过程中机械能守恒需要满足表达式：__________________________________。（用题中所给的物理量符号表示）14、（10分）(本题9分)通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式（式中k为弹簧的劲度系数，l为弹簧长度的变化量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d．②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H．③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为l，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是确定什么物理量？请用m、d、g表示所求的物理量____________________．（2）如果Ep＝kl2成立，A同学测出的物理量l与d、H的关系式是：l＝____________；B同学测出的物理量l与d、h、L的关系式是：l＝__________．（3）试分别分析两位同学实验误差的主要来源____________________________________________________________________________________________________________．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）如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球在轨道的最高点对轨道的压力大小恰等于小球的重力，问：(1)小球落地时速度为多大？(2)小球落地时水平方向的位移？16、（12分）(本题9分)2012年12月28日，武汉地铁2号线正式通车．已知相距4000m的甲乙两站之间的线路为直线，在调试运行时，列车出站加速和进站减速的加速度大小均为1m/s2，中途保持匀速运行．列车从甲站由静止出发到乙站停止正好用时4min．某次调试时，列车从甲站出发比原定的出发时间晚了20s，但仍保持与原来相同的加速度出站和进站，要使列车仍然准点到达乙站，求此次列车出站加速的时间应为多少？17、（12分）我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。(1)试求月球表面处的重力加速度g.(2)试求月球的质量M(3)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.

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、A【解析】匀速圆周运动的向心加速度时时刻刻指向圆心，大小不变，方向时时刻刻发生变化，所以选A．2、C【解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12故选：C3、C【解析】

动能和势能没有必然的联系，动能大的物体势能不一定大，故A错误；根据P=W/t可知，功率大的机械，做的功不一定多，还要看时间，故B错误；重力势能的大小与零势能面选取有关，重力势能的变化量与零势能面的选取无关，故C正确；根据动能的表达式EK=mv2，可知物体的速度增大两倍，其动能增大4倍，故D错误；故选C．4、A【解析】汽车的输出功率不变，根据P=Fv知，汽车上坡时，需减小速度，从而增大牵引力，故A正确，B错误；汽车的速度不变，上坡时需增大牵引力，根据P=Fv知，应增大输出功率，故CD错误。所以A正确，BCD错误。5、C【解析】

求解电流可以根据I=U/R以及微观表达式I=nqvS求解；根据题意可知，已知电量e，定向移动速率v以及导体单位体积内的自由电子数n；故只需要再知道导体的横截面积S即可求出电流大小；或者同时知道导体两端的电压U和导体的电阻R；A.知道导体的长度L不能求解导体的电流，选项A错误；B.只知道导体的电阻R不能求解导体的电流，选项B错误；C.还需知道导体的横截面积S可以求解导体的电流，选项C正确；D.只知道导体两端的电压U不能求解导体的电流，选项D错误；6、D【解析】

由能量关系可知，粒子运动过程中只有电场力做功，则粒子的电势能与动能之和守恒，则粒子在b等势面时总能量为15J，则此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为15J-27.5J=-12.5J，故选D.7、AC【解析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，b图线的斜率大，则b的电阻小，故A正确，B错误；两电阻串联，电流相等，根据P=I2R得，a的电阻大，则电阻a消耗的功率较大，故C正确；若将两导体并联接入电路，电压相等，根据P=U2R，可知a8、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.9、BC【解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力一直对A做正功，其他力不做功，由动能定理可知物块A的动能不断增大，其速度不断增大，A错误。B.物体到C点时，物块B的速度为零。根据动能定理可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于重力做功，B正确。CD.物体到C点时，物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，解得，C正确D错误。10、BC【解析】

AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．11、BC【解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。12、AC【解析】

小明对足球做的功等于足球动能的增量，即W=12mv2，故A正确、B错误；以B处为零势能面，故足球在A点处的机械能为12mv2−mgh，选项C正确；足球运动过程中机械能守恒，在B点处的机械能等于在B点处的动能，即EkB＝12【点睛】本题可以对踢球的微小过程运用动能定理，小球动能的增加量等于人做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）CD（2）mgh2【解析】(1)A、打点计时器应该到交流电源上，故A错误；B、由于12C、先接通电源，后释放重物，故C正确；D、释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器，故D正确；故选CD。(2)重物由O点到D点势能减少量的表达式为mgh2，O点的速度为0，D点的速度vD=h【点睛】考查对验证机械能守恒实验原理的掌握及利用打点计时器研究匀变速运动的速度。14、见解析【解析】（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行形变量的测量，目的是为了确定弹簧的劲度系数；根据胡克定律k＝，则有：；

（2）A同学实验中，根据弹簧的弹性势能转化为重力势能，则有：kx2＝mgH

，

由上解得：x＝

B同学，弹簧的弹性势能转化为动能，而动能则借助于平抛运动来测得初速度．

则由水平位移与竖直高度可得水平初速度：v0＝，

所以：解得：x＝L（3）A同学实验时，不易精确确定小铁球上升的最大高度，而且小铁球上升时有可能与塑料管内壁接触，产生摩擦从而带来实验误差，B同学实验时，小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差．点睛：本题考查如何测量弹簧的形变量，