2024届甘肃省兰州市兰大附中高一物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届甘肃省兰州市兰大附中高一物理第二学期期末质量检测模拟试题考生须知：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：（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)光滑的水平面上放着一辆小车，站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子，使小车和人一起向右加速移动．则下列说法正确的是()A．绳子的拉力对人做了负功B．绳子的拉力对小车做了正功C．小车对人的摩擦力对人做了正功D．人对小车的摩擦力对小车做了正功2、(本题9分)为了估测一深井井口到水面的距离，某同学让一个小石块从井口自由落下，2s后听到石块击水的声音，重力加速度取10m/s2，则井口到水面的距离约为A．5m B．10m C．20m D．45m3、如图所示，一卫星绕地球运动，运动轨迹为椭圆，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远．卫星运动速度最大的位置是A．A点 B．B点C．C点 D．D点4、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W5、如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球将做自由落体运动B．小球将向左做平抛运动C．小车此过程中先向左运动后向右运动D．小球在弧形槽内上升的最大高度为6、自然界中有很多物体做曲线运动，在曲线运动中，物体的运动速度（）A．方向一定改变 B．方向一定不变C．大小一定改变 D．大小一定不变7、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小8、(本题9分)一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s，分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.4m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知A．质点运动的加速度是0.2m/s² B．质点运动的加速度是0.4m/s²C．第1次闪光时质点的速度是0.2m/s D．第1次闪光时质点的速度是0.3m/s9、(本题9分)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与v的方向相反，则：A．F1对物体做正功 B．F2对物体做正功C．F3对物体做负功 D．合外力对物体做正功10、(本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害11、(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12、(本题9分)如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ，杆以O点为支点绕竖直轴旋转，质量为m的小球套在杆上可自由滑动，当杆旋转角速度为ω1时，小球可在A处的水平面内旋转，当杆旋转角速度为ω2时，小球可在B处的水平面内旋转，设球对杆的压力分别为N1和N2，则（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，、同学设计了如图甲所示的实验装置．其中小车的质量为，砂和砂桶的质量为，与小车相连的滑轮的质量为．力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为．实验时先平衡摩擦力．并调节轻绳与木板平行．（1）同学以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图乙所示，求得图线的斜率为，则小车的质量____________________(用所给物理量的符号表示)．（2）同学也以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图丙所示，图线不过原点的原因可能是________________________________(答一条即可)．14、（10分）(本题9分)物理学家于2002年9月评出十个最“美”的物理实验，这种“美”是一种经验概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各学科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最“美”的实验.在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球运动的路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，而伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、时间用表示），亚里士多德的预言：_______：伽利略的结论：_________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一主要因素。在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验，目的是减小铜球运动过程中__________，同时抓住__________这一主要因素.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)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大的提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答:(1)若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回到抛出点．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．16、（12分）(本题9分)如图所示，QB段为一半径为R＝1m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量为m＝1kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．17、（12分）暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2,sin37º=0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求:(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)小明运动的线速度大小；(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)。

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、D【解析】

人拉绳子时作用点位置变动，但是沿着力方向物体作用点并未发生移动，故绳子对人不做功．由于拉力未作用在小车上，所以拉力对小车不做功，故AB错误；小车对人的摩擦力方向向左，则小车对人的摩擦力对人做负功，故C错误；人对小车的静摩擦力方向向右，则静摩擦力对小车做正功，故D正确．所以D正确，ABC错误．2、C【解析】

不考虑声音传播所需要的时间。小石块做自由落体运动，运动时间为2s，根据自由落体运动的位移时间公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，与结论不相符，选项A错误；B.10m，与结论不相符，选项B错误；C.20m，与结论相符，选项C正确；D.45m，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小．A．A点与分析相符，所以A正确B．B点与分析不符，所以B错误C．C点与分析不符，所以C错误D．D点与分析不符，所以D错误4、B【解析】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。5、B【解析】

AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，

由动能守恒定律得：∙2mv02=∙2mv12+mv22…②，

由立①②解得：v1=v0，v2=v0，

所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．

C．此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：2mv0=3m•v；由机械能守恒定律得；∙2mv02=•3mv2+mgh，解得：h=，故D错误．6、A【解析】试题分析：曲线运动的速度方向一定发生变化，大小不一定变化，如平抛运动速度大小在变化，但是匀速圆周运动速度大小恒定不变，所以A正确，BCD错误故选A考点：考查了对曲线运动的理解点评：基础题，关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的7、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确，D错误8、AD【解析】AB.根据x3−x1=2aT2得，加速度a==0.2m/s2，故A正确，B错误；C.第2次、第3次闪光时间间隔内的位移x2=x1+aT2=0.4+0.2×1m=0.6m，则第2次闪光的瞬时速度v2==0.5m/s，则第1次闪光时质点的速度v1=v2−aT=0.5−0.2×1=0.3m/s.故C错误，D正确．故选AD.点睛：根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点的加速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第2次闪光的速度，从而结合速度时间公式求出第1次闪光时的速度．9、BC【解析】物体做匀减速直线运动，加速度a的方向与速度方向相反，F1与速度方向相反，F1做负功，A错；F2与速度方向相同，F2做正功，B对；同理F3做负功，C对；合外力的方向与加速度方向相同，合外力做负功，D对；10、BCD【解析】

A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；B.汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；D.如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.11、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．12、AD【解析】

对小球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，N=，可知支持力大小相等，则压力大小相等．故A正确、B错误．根据＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正确，C错误．故选AD．【点睛】解决本题的关键是画出小球的受力图，找到小球做圆周运动的圆心，然后确定向心力，结合牛顿第二定律进行求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2k-m0；平衡摩擦力过度【解析】(1)对小车和滑轮整体由牛顿第二定律可得：，则，可得：．(2)由图像可知当时，，可知平衡摩擦力过度．14、摩擦阻力重力【解析】

[1]亚里士多德的预言：铜球的运动速度是均匀不变的，即；[2]伽利略的结论：铜球运动的路程与时间的平方成正比，即；[3][4]伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素