2024-2025学年湖南省重点中学高一物理第二学期期末复习检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年湖南省重点中学高一物理第二学期期末复习检测模拟试题
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为
A． B．
C． D．
2、 (本题9分)如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　)

A．物块机械能守恒
B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块机械能减少
D．物块和弹簧组成的系统机械能减少
3、在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身高了50％，做衣服用的布料也要多50％，但实际上这种计算方法是错误的，若物体的几何线度长为L，当L改变时，其他因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由纲量关系决定的．在上例中，物体的表面积S=kL2，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍．以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体内能用来跳高的能量E∝L3（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（ ）
A．0.3m B．3m C．30m D．300m
4、 (本题9分)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是
A．同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面
B．同步卫星的轨道必须和地球赤道共面
C．所有同步卫星距离地面的高度不一定相同
D．所有同步卫星的质量一定相同
5、 (本题9分)一小船在静水中的速度为2v，要渡过一条宽度为d的河流，已知河水流速为v，则小船渡河（ ）
A．最小位移为d B．最小位移为2d
C．相对河岸最小速度为 D．相对河岸最大速度为
6、 (本题9分)地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则（　　）
A．卫星加速度的大小为
B．卫星运转的角速度为
C．卫星运转的线速度为
D．卫星运转的周期为
7、 (本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（ ）

A．斜面倾角α=37°
B．A获得最大速度为
C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
8、(本题9分)质量为m的物体，从静止出发以g的加速度竖直下降h，下列几种说法错误的是( )
A．物体的机械能增加了mg h B．物体的动能增加了mg h
C．物体的机械能减少了mg h D．物体的重力势能减少了mg h
9、 (本题9分)一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示.设该物体从开始至t0时刻的位移是x1，从t0至2t0时刻的位移是x2，该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（ ）

A．x2=4x1，v2=3v1 ； B．x1=9x2，v2=5v1 ；
C．x2=4x1，W2=8W1 ； D．v2=3v1，W2=9W1 ；
10、 (本题9分)两个相同的小球处于同一高度，同时开始运动，其中球做自由落体运动、球做平抛运动，最后到达同一水半面，不计空气阻力．下列说法正确的有（ ）
A．两个小球落地时的动能相同
B．从开始运动到落地，两个小球动能的增量相同
C．从开始运动到落地，重力对两个小球做功的平均功率相同
D．小球即将着地时重力做功的瞬时功率大
二、实验题
11、（4分） (本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A 下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。

(1)在A从静止开始下落h 的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为 ________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________ 。(用题目所给物理量的符号表示)
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)
(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______
A．减小挡光片上端到光电门的距离h
B．增大挡光片的挡光宽度b
C．适当减小挡光片的挡光宽度b
12、（10分） (本题9分)某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：（不考虑空气阻力的影响）

①将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；
②将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个轻质光滑定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车间的细绳与木板平行；
③测出小车遮光板与光电门之间的距离L，接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间t；
④根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量。
(1)根据上述实验步骤，实验中还需测量的物理量有_________；
A．小车上遮光板的宽度d B．小车和遮光板总质量m1
C．钩码的质量m2 D．钩码下落的时间t′
(2)图中游标卡尺所测遮光板宽度d为_______mm；
(3)由实验步骤和(1)选项中测得的物理量，改变L的大小，重复步骤③、④，可得到系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量，其原因可能是________________
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)如图，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为x．求：

（1）从A到B的过程中力F做的功W；
（2）物体到达B点时速度v的大小．
14、（14分） (本题9分)一条轻绳跨过光滑的轻质定滑轮，滑轮离地足够高，绳的一端系一重物质量m1=5kg，重物静置于地面上，绳的另一端接触地面，有一质量m2=10kg的猴子，从绳子的另一端从地面开始沿绳向上爬，如图所示，已知绳子承受的拉力最大为Fm=150N，(g=10m/s2)。求：

（1）重物上升的最大加速度a1和猴子向上爬的最大加速度a2。
（2）在（1）问中，猴子爬过L=12.5m长的绳子时，重物的离地高度h。
15、（13分） (本题9分)如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：

(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能．
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、B
【解析】
试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解
地球两极①，在 地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．
2、D
【解析】
根据机械能守恒条件求解．
由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．
【详解】
A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；
B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；
C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；
D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：
，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。
故选D。
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。
3、A
【解析】
由题意知，依据能量的转换和守恒，跳蚤上升过程中：，
可得：，k是常数，由于不变，所以高度h不变，故A正确，BCD错误．
点睛：该题的关键依据题意分析出h的相关表达式，这是开放性的题目，应注重从题目中获取信息的能力．
4、B
【解析】
试题分析：因为地球同步卫星的轨道半径与赤道在同一个平面内，故不可能和北京所在纬度圈共面，选项A错误；选项B正确；同步卫星的高度都是相同的，在离地表面同一个高度处，故选项C错误；而同步卫星的质量不一定相等，因为列方程时，卫星的质量可以约掉，故同步卫星的轨道与质量无关，选项D错误．
考点：地球同步卫星．
5、A
【解析】
AB. 由于小船在静水中的速度为2v大于水的速度v，故小船过河最短路程为d，故A正确，B错误；
C. 两速度的合速度是相对河岸的速度，当两速度方向相反时，合速度最小，等于v，即相对河岸最小速度为v，故C错误；
D．当两速度方向一致时，合速度最大，为3v，即相对河岸最大速度为3v，故D错误．
6、BD
【解析】
根据万有引力提供向心力，有，得，A错误；由，得，B正确；由，得，C错误；由，得卫星运转的周期为T=，D正确．
7、CD
【解析】
试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B
考点：考查连接体问题
点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大
8、AC
【解析】
AC、因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，故A、C错误；
B、由动能定理可得动能的改变量，所以物体的动能增加mgh，故B正确；
D、重力做功，所以物体的重力势能减少mgh，故D正确；
说法错误的是故选AC．
【点睛】因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，由动能定理可得物体的动能变化量．
9、AC
【解析】
根据动量定理，在的过程中：
在的过程中：
解得：，则
，
代入解得：，则
由得，，则
故本题选AC。
10、BC
【解析】
两球落地时，重力做功相同，由于平抛运动有初动能，则平抛物体落地的动能较大，选项A错误；从开始运动到落地，两个小球动能的增量等于重力做功，即均为mgh，选项B正确；平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则两球落地时间相同，根据可知，重力对两个小球做功的平均功率相同，选项C正确；两球落地时竖直速度相同，根据P=mgvy可知，两球落地时重力的瞬时功率相同，选项D错误；故选BC.

二、实验题
11、 ； ; 大于； C;
【解析】（1）系统重力势能的减小量为：△Ep=（M-m）gh，
物块经过光电门的瞬时速度为：v＝，
则系统动能的增加量为：△Ek＝(M+m)v1=(M+m)()1．
则机械能守恒的表达式为：(M−m)gh＝(M+m)()1．
绳子拉力对重物B做的功为
（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能．
（3）为减小上述△v对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C正确．
点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，抓住系统重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，知道实验误差的来源．
12、ABC 5.70 小车与长木板之间存在摩擦阻力做功
【解析】
(1)[1]要得到小车与钩码组成的系统动能的增加量，则要得到小车的速度，所以要测量小车上遮光板的宽度d和小车和遮光板总质量m1，钩码的质量m2，由于小车运动的距离即为钩码下降的距离，所以不用测量钩码下落的时间t′，故选ABC；
(2)[2]由图可知，游标卡尺所测遮光板宽度

(3)[3]由于实验过程中小车与长木板之间存在摩擦阻力做功，系统有部分机械能转化为内能，则系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1） （2）
【解析】
试题分析：因为F是恒力，根据公式求力F做的功W；先求得物体受到的摩擦力，再根据动能定理求物体到达B点时的速度．
（1）根据功的定义可得：W=Fxcosθ
（2）对物体从A点到B点的过程，应用动能定理得：

解得：
点睛：本题主要考查了功的定义和动能定理的应用．
14、（1）20m/s2 竖直向上；5m/s2 竖直向上；（2）10m
【解析】
（1）绳子拉力达到最大值，物体加速度最大
对重物有：
解得： 方向竖直向上
对猴子：
解得： 方向竖直向上
（2）猴子爬行的绳长是重物上升距离和猴子上升距离之和，设该过程时间为，则有：
解得：
重物的离地高度：
15、 (1)F′N=2mg，方向竖直向下 (2)μ=0.25 (3)Ep=3mgR
【解析】
试题分析：（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，圆轨道C点对滑块的支持力为FN
由P到C的过程：
在C点：
解得：
由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力大小，方向竖直向下
（2）对P到C到Q的过程：
解得：
（3）A点：根据牛顿第二定律得：
Q到C到A的过程：
解得：弹性势能
考点：动能定理、功能关系．
【名师点睛】（1）由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度，根据牛顿第二定律求解（2）对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数μ（3）Q到C到A的过程根据能量守恒求解．．