2024年高一物理下学期期末模拟试卷二新人教版

高一（下）期末物理试卷2万有引力定律的发觉，是人类相识自然历史上的一个里程碑，它是由下列哪一位科学家探讨并总结出来的( )A.开普勒 B.牛顿 C.卡文迪许 D.伽利略在下列所述实例中，机械能守恒的是( )A.木箱沿光滑斜面下滑的过程

B.电梯加速上升的过程

C.雨滴在空中匀速下落的过程

D.游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程如图所示，用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是( )A.重力、支持力

B.重力、支持力、绳子拉力

C.重力、支持力、绳子拉力和向心力

D.重力、支持力、向心力如图所示，在长约80cm∼100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速直线移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的( )A. B. C. D.已知下面的哪些数据，可以计算出地球的质量M(G已知)( )A.地球绕太阳运行的周期及地球到太阳中心的距离

B.月球绕地球运行的周期及月球到地球中心的距离

C.地球绕太阳运行的线速度及地球到太阳中心的距离

D.地球同步卫星离地面的高度关于重力势能，下列说法中正确的是( )A.重力势能的大小只由重物本身确定

B.重力势能恒大于零

C.在地面上的物体具有的重力势能肯定等于零

D.重力势能事实上是物体和地球所共有的火车轨道在转弯处外轨高于内轨，且高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是( )

①当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力供应向心力

②当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力供应向心力

③当速度大于v时，轮缘挤压外轨

④当速度小于v时，轮缘挤压外轨A.①③ B.①④ C.②③ D.②④质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A.质量越大，水平位移越大

B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大

C.初速度越大，空中运动时间越长

D.初速度越大，落地速度越大汽车在平直马路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的改变状况是( )A.F渐渐减小，a也渐渐减小 B.F渐渐增大，a却渐渐减小

C.F渐渐减小，a却渐渐增大 D.F渐渐增大，a也渐渐增大物体在平面直角坐标系中运动规律是x=3t2m，y=4A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动

B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动

C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动

如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则( )A.球A的角速度肯定大于球B的角速度

B.球A的运动周期肯定小于球B的运动周期

C.球A的线速度大于球B的线速度

D.球A对筒壁的压力肯定大于球B对筒壁的压力在奥运竞赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是( )A.他的动能削减了Fh B.他的重力势能增加了mgh

C.他的机械能削减了Fh D.他的机械能削减了(F-mg)h如图所示，一个球绕中心轴线OO'以角速度ω做匀速圆周运动，则( )

A.a、b两点线速度相同

B.a、b两点角速度也不相同

C.若θ=30∘，则a、b两点的速度之比为va：vb=3：2

D.若θ=30∘，则a、b两点的向心加速度之比aa如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30∘，重力加速度为g，估算知该女运动员( )A.受到的拉力为G B.受到的拉力为2G

C.向心加速度为3g D.向心加速度为2g如图所示，质量为2kg的物体被以10m/s的初速度水平抛出，经过2s落地。取g=10m/s2，关于重力做功的功率，下列说法正确的是( )A.下落过程中重力的平均功率是400W

B.下落过程中重力的平均功率是100W

C.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W

D.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，同步卫星距地面的距离为h，则同步卫星的线速度大小表示错误的为( )A.ω(R+h) B.GMR+h C.RgR+h试验室用如图1所示的装置做“探讨平抛物体的运动”试验。

(1)试验室供应了如下器材：小钢球、固定有斜槽的木板、坐标纸、重锤线、铅笔、刻度尺、秒表、图钉。其中不必要的器材是______。

(2)试验中，须要保证小球每次都从斜槽同一位置滚下，其目的是______。

A.保证小球每次平抛的初速度都相同

B.保证小球每次运动的轨迹都是同一条抛物线

C.保证小球在空中运动的时间相同

D.保证小球飞出时，初速度水平

(3)某位同学采纳正确的试验操作方法，得到的平抛运动轨迹为如图2所示的曲线，O为平抛运动的初始位置。他在轨迹中选取随意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为(40.00,20.00)(单位cm)，重力加速度g取10m/s2，依据该点坐标可得：小球平抛运动的初速度v0=______m/s采纳让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律，试验装置如图1所示：现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤．

(1)为完成此试验，除了所给的器材，还须要的器材有______.

A.天平

B.秒表

C.刻度尺

D.220V沟通电源

(2)须要测量物体由静止起先自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用试验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

A.用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v.

B.用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=2gh计算出瞬时速度v.

C.依据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h=v22g计算出高度h.

D.用刻度尺测出物体下落的高度h，依据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v.

以上方案中只有一种正确，正确的是______.(填入相应的字母)

(3)甲同学从打出的纸带中选出一条志向的纸带，如图2所示．选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E，测出A点与起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2.已知重锤的质量为m，打点计时器所接沟通电的频率为f，当地的重力加速度为g.从起始点O起先到打下C点的过程中，重锤重力势能的减小量为△EP=将一小球距地面h=20m的高度处，以v0=15m/s的初速度水平抛出，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)小球在空中运行的时间；

(2)小球的水平射程；

(3)落地时速度的大小。

一艘宇宙飞船围着某行星作匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，行星半径为R.求：

(1)行星的质量M；

(2)行星表面的重力加速度g；

(3)行星的第一宇宙速度v.

如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m.质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点由静止起先运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出．重力加速度g取10m/s2.

(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点．求：

①滑块通过C点时的速度大小；

②滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道压力的大小；

(2)假如要使小滑块能够通过C点，求水平恒力F应满意

图(甲)所示的蹦极运动是一种特别刺激的消遣项目。为了探讨蹦极过程，做以下简化：将游客视为质量为m的质点，他的运动沿竖直方向，忽视弹性绳的质量和空气阻力。如图(乙)所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止起先下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客接着向下运动。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。

(1)到达P点时，游客的速度大小v；

(2)请在图(丙)中画出弹力F随形变量x改变的示意图；借助F-x图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当弹性绳的形变量为x时，弹性势能EP的表达式；

(3)蹦极一般选择在一片水域的上方。已知l0=10m，k=100N/m，蹦极平台到水面间的距离H=50m。取重力加速度g=10m/s2，试通过计算说明：假如游客到达最低点时不接触到水面，游客的质量m不能超过多少？

答案1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.D 7.A

8.D 9.A 10.AC 11.C 12.C 13.C 14.B

15.C 16.D 17.秒表

AB2.00

18.CDDmg(s19.解：(1)小球在竖直方向做自由落体运动，有：

h=12gt2

代入数据可得小球在空中运动时间为：

t=2hg=2×2010s=2s

(2)小球在水平方向做匀速直线运动，可得小球的水平射程为：

x=v0t=15×2m=30m

(3)小球落地时，竖直方向的分速度大小为：

vy=gt=10×2m/s=20m/s

20.(1)行星对飞船的万有引力供应飞船所需向心力

GMmr2=m(2πT)2r

解得

M=4π2r3GT2

故行星的质量为4π2r3GT2.

(2)重力等于万有引力

m'g=21.解：(1)①设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后做平抛运动，

竖直方向：2R=12gt2

水平方向：x=vCt

解得：vC=x⋅g4R=10×104×2.5m/s=10m/s

②设滑块通过B点时的速度为vB，依据机械能守恒定律得：

12mvB2=12mvC2+2mgR

设滑块在B点受到轨道的支持力为FN，依据牛顿其次定律得：

FN-mg=mvB2R

联立解得：FN=9N

依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力为：F'N=FN=9N

(2)若滑块恰好能够经过C点，设此时滑块的速度为v'C，依据牛顿22.解：(1)游客从蹦极平台第一次到P点做自由落体运动，依据动能定理可得：

mgl0=12mv2

解得：v=2gl0；

(2)弹性绳的原长为l0，游客从蹦极平台第一次到P点的运动过程中，弹力始终为零；

当游客从P点向下运动到最低点过程中，取竖直向下为正方向，依据胡克定律可得：

F=kx

画出弹性绳对游客的弹力F随弹簧形变量x的改变图象如图所示：

F-x图象与坐标轴围成的面积表示弹簧弹力做的功，当弹性绳的形变量为x时，则弹力做的功为：

W=F2⋅x=kx2⋅x=12kx2

依据功能关系可得W=-△EP=EP-0

解得：EP=12kx2；

(3)假如游客到达最低点时不接触到水面，设游客的质量为M，游客从起先运动到最低点的过程中，依据动能定理得：

【解析】1.解：A、开普勒通过探讨第谷的天文观测数据，发觉了行星运动的规律，故A错误；

B、牛顿发觉了万有引力定律，故B正确；

C、卡文迪许通过试验测出了引力常量G，故C错误；

D、伽利略通过“志向斜面试验”，科学地推理出“力不是维持物体运动的缘由”，通过试验和逻辑推理发觉了自由落体运动的规律，故D错误。

故选：B。

本题属于物理学问题，依据各位科学家的物理学成就进行解答。

通过了解物理学史，明白物理学发展历程，可培育科学方法与科学思维，因而平常要留意记忆与积累。2.解：A、木箱沿光滑斜面下滑的过程，斜面对木箱的支持力不做功，只有重力做功，所以木箱的机械能守恒，故A正确。

B、电梯加速上升的过程，动能增加，重力势能增加，故机械能增加，故B错误。

C、雨滴在空中匀速下落的过程，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故C错误。

D、游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能不断改变，所以机械能也在改变。故D错误。

故选：A。

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，依据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的状况，推断做功状况，即可推断物体是否是机械能守恒．也可以依据机械能的概念分析．

本题是对机械能守恒条件的干脆考查，驾驭住机械能守恒的条件及机械能的概念即可进行推断．3.解：细线对小球的拉力供应向心力，故拉力的方向肯定指向圆心，因此受到重力、支持力与拉力，故ACD错误，B正确；

故选：B.

小球在光滑水平面上做圆周运动，靠拉力供应向心力，依据受力分析，进行推断．

解决本题的关键知道向心力的来源，以及知道拉力与向心力的关系．4.解：蜡块参与了两个分运动，竖直方向在管中以v1匀速上浮，水平方向水平向右匀加速直线移动，速度v2不断变大，将v1与v2合成，如图

由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向，又由于v1不变，v2不断变大，故θ不断变小，即切线方向与水平方向的夹角不断变小，故ABD均错误，C正确；

故选：C。

蜡块参与了两个分运动，水平方向水平向右匀加速直线移动，竖直方向在管中匀速上浮，将分运动的速度合成可以得到合运动速度大小和方向的改变规律，进一步推断轨迹．5.解：A、已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，依据万有引力供应向心力，列出等式只能求出太阳的质量，故A错误；

B、依据万有引力供应向心力GMmr2=m4π2T2r，得到地球的质量M=4π2r3GT2，故B正确。

C、已知地球绕太阳运行的线速度及地球到太阳中心的距离，依据万有引力供应向心力，列出等式只能求出太阳的质量，故C错误；

D、地球“同步卫星”绕地球运动，GMm(R+h)6.解：A、重力势能的表达式为Ep=mgh，重力势能的大小与高度也有关，故A错误；

B、高度具有相对性，当物体位于参考平面下方时，重力势能为负值，故B错误；

C、由于不肯定以地面为参考平面，故地面上的物体重力势能不肯定为零，故C错误；

D、重力势能离不开重力，重力离不开地球，故重力势能是物体与地球系统所共有的，故D正确。

故选：D。

重力势能表达式Ep=mgh中，h7.解：①②火车转弯时，为了爱护铁轨，应避开车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全供应向心力，有

F=mgtanθ=mv2R

解得

v=gRtanθ

故①正确，②错误；

③④果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故③正确，④错误；

故选：A。

火车转弯时，为了爱护铁轨，应避开车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全供应向心力，可以依据牛顿其次定律列式求得转弯速度v；假如实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压；反之，挤压内侧铁轨。

本题关键依据8.解：(1)依据h=12gt2得：t=2hg，两物体在同一高度被水平抛出后，落在同一水平面上，下落的高度相同，所以运动的时间相同，与质量、初速度无关，故C错误；

水平位移x=v0t=v02hg，与质量无关，故A错误；竖直方向速度vy=gt=g2hg与初速度无关，故B错误；

(2)整个过程运用动能定理得：12mv2-12mv029.解：依据P=Fv，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，依据a=F-fm，阻力不变，加速度减小。故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

发动机的功率保持不变，依据P=Fv，v增大，F减小，依据牛顿其次定律可以推断加速度的改变．

解决本题的关键知道通过P=Fv推断牵引力的改变，依据牛顿其次定律，通过合力的改变推断加速度的10.解：A、依据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2可知，物体在x方向做初速度为零，加速度为6m/s2的匀加速直线运动，y方向做初速度为零，加速度为8m/s2的匀加速直线运动，故A正确；

B、由运动的合成原则可知，物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加直线运动，故BD错误，C正确；

故选AC

依据匀变速直线运动的位移时间公式x=v011.解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力供应向心力，如图

依据牛顿其次定律，有：

F=mgtanθ=mv2r=mrω2=mr4π2T2

解得线速度为：v=grtanθ

角速度为：ω=gtanθr

周期为：T=2πrgtanθ，因为A的半径较大，则A12.解：A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：

(mg-F)h=△Ek

由于运动员动能是减小的，所以运动员动能削减(F-mg)h，故A错误。

B、依据重力做功与重力势能改变的关系得：WG=-△EP=mgh

他的重力势能削减了mgh，故B错误

C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功等于机械能的改变得：

运动员除了重力还有阻力做功，

他的机械能削减了Fh，故C正确，D错误

故选：C。

能够运用动能定理求出动能的改变量．

能够通过重力做功量度重力势能的改变．

知道除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的改变13.解：A、共轴转动的各点角速度相等，故a、b两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A错误，B错误；

C、设球的半径为R，当θ=30∘时，a的转动半径r=Rcos30∘=32R，b的半径为R，依据v=rω可知，vavb=32，故C正确；

D、设球的半径为R，当θ=30∘时，a的转动半径r=Rcos30∘=32R，b的半径为R，依据a=rω214.解：AB.女运动员做圆锥摆运动，对女运动员受力分析，受重力、男运动员对女运动员的拉力，如图所示：

竖直方向合力为零，则有：

Tsin30∘=G

解得：T=2G，故A错误，B正确；

CD.水平方向的合力供应女运动员做匀速圆周运动的向心力，则有：

即

所以，故C错误。

故选：B。

以女运动员为探讨对象，分析受力状况，作出力图，由重力和男运动员的拉力的合力供应女运动员的向心力，依据平衡条件与牛顿其次定律求解拉力和向心加速度。

本题是圆周运动在实际问题中的应用，要建立物理模型，找出女运动做圆周运动的向心力来源，对实际问题进行简化。常规题，难度不大。15.解：AB、整个过程重力做功W=mgh，又h=12gt2，解得W=400J，则重力的平均功率P-=Wt=4002W=200W，故AB错误；

CD、落地瞬间竖直分速度为：vy'=gt2=10×2m/s=20m/s，则重力的瞬时功率为：P=mg16.解：A、同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为ω，有线速度与角速度关系得：v=(R+h)ω，故A正确；

BC、由于地球的引力供应向心力，让同步卫星做匀速圆周运动，则有：GMm(R+h)2=mv2R+h

解之得：v=GMR+h

由黄金代换式：g=GMR2

可得：v=RgR+h，故BC正确；

D、第一宇宙速度的表达式为：v=GMR=gR17.解：(1)小球平抛运动的时间由下降的高度可以求出，不须要秒表。

(2)试验中，须要保证小球每次都从斜槽同一位置滚下，其目的是保证小球每次平抛的初速度都相同，从而保证小球每次运动的轨迹都是同一条抛物线，与下落时间和小球的速度水平无关，故AB正确，CD错误。

故选：AB。

(3)依据y=12gt2得，

t=2yg=2×0.200010s=0.200s；

则初速度v0=xt=0.40000.2000m/s=2.00m/s

故答案为：(1)秒表；(2)AB；(3)2.00。

(1)依据试验的原理确定所需测量的物理量，从而确定不须要的器材；

(2)依据试验的原理以及18.解：(1)电火花打点计时器须要运用220V沟通电源，试验须要测量纸带上两点间的距离，因此试验须要刻度尺，故选：CD.

(2)试验须要测量重物下落的高度，重物下落高度可以用刻度尺干脆测