2024-2025学年金昌市重点中学高一物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年金昌市重点中学高一物理第二学期期末质量检测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上点以不同速度水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远．不考虑大气阻力，以下说法正确的是（ ）

A．以的速度抛出的物体可沿着轨道运动
B．以的速度抛出的物体可沿着圆轨道运动
C．以大于，小于的速度抛出的物体有可能沿着圆轨道运动
D．以大于，小于的速度抛出的物体有可能沿着椭圆轨道运动
2、 (本题9分)宇航员在月球表面附近高h处释放一个物体，经时间t后落回月球表面，月球半径为R．在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为
A． B． C． D．
3、 (本题9分)如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是

A．E点的电势
B．A、F间的电势差UAF=0
C．该匀强电场的场强大小E= 100 V/m
D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A
4、 (本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是(　　)

A．q1、q2为等量异种电荷
B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小
5、 (本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，开始时圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为l，细杆上的A、B两点到O点的距离都为l，将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是

A．圆环通过O点的加速度小于g
B．圆环与两弹簧组成的系统机械能不守恒
C．圆环在O点的速度为
D．圆环在B点的速度为2
6、 (本题9分)一个物体放在电梯的底板上，物体的重力大小为G。当电梯向下做加速体运动时，底板对物体的支持力大小为F，则
A．F = G B．F = 0 C．F > G D．F< G
7、 (本题9分)下列说法中正确的是（　　）
A．物体温度升高，每个分子的热运动动能都增大
B．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
C．一定量100的水变成100的水蒸汽，其分子之间的势能减小
D．影响气体压强大小的两个因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度
E.由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的
8、 (本题9分)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的P、Q两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（ ）

A．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
B．将杆M向左移一些，绳子拉力变大
C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越大
D．绳的右端上移到R，绳子拉力不变
9、 (本题9分)在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是

A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角
B．滑块从P到Q的时间为3s
C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/s
D．P、Q两点连线的距离为10m
10、 (本题9分)下列说法正确的（　　）
A．晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变
B．给篮球打气时越来越费劲，说明分子间存在斥力作用
C．能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界的能量不断减少
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力
E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢
11、 (本题9分)宇宙中两颗靠得很近的天体组合为双星。如图，某双屋由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。到O的距离为r，已知万有引力常量为以下说法中正确的是　　

A．它们做圆周运动的线速度大小相等
B．它们做圆周运动的动量大小相等
C．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
D．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
12、 (本题9分)如图所示，用通过定滑轮的细绳拉动穿在光滑固定竖直杆上的滑块P，使滑块向上做匀速运动，此过程中，下列说法正确的是( )

A．拉细绳的力越来越大
B．拉细绳的速度越来越大
C．拉细绳的力做的功大于克服滑块重力做的功
D．拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，重物m从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲中给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示。已知m=2000g，则 （g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5= ______ m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增量_____ J，重力势能的减少量 _____ J；
（3）运用机械能守恒定律结论和该实验装置，还可以测量该地的重力加速度，若某同学作出图像如图乙所示，则当地的实际重力加速度g= ______ m/s2.
14、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g=9.80 m／s2，测出所用重物的质量为1.00 kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02 cm、39.38 cm、45.11cm、50.96 cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．

15、 (本题9分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．

（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为 ______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）
（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______
A．存在空气阻力
B．滑块没有到达B点时钩码已经落地
C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d
D．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d
三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m．某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为mC=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求：

（1）小车系统的最终速度大小v共；
（1）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；
（3）整个过程中系统损失的机械能△E机损．
17、（10分） (本题9分)2019年3月31日，“天链二号01星”在西昌卫星发射中心成功发射。这是我国第二代地球同步轨道数据中继星的首发星，使我国数据中继卫星系统能力大幅提升。“01星”运行于地球同步静止轨道上，其运行周期等于地球自转周期T。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g。将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动，求：
（1）“01星”运行轨道离地面的高度；
（2）“01星”运行速度的大小
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、B
【解析】
当时，为地球的第一宇宙速度；当，为第二速度；当，为第三速度．都有各自的特点．物体抛出速度v=7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，绕地球做圆周运动，故物体在B轨道上运行；当物体抛出速度7.9km/s＜v＜11.2km/s时，物体在抛出点做离心运动，但物体不能脱离地球，故物体做椭圆运动，在C轨道上；当物体抛出速度v≥11.2km/s时，物体会脱离地球，不可能回到O点，故B正确，ACD错误；故选B．
2、C
【解析】
物体在月球表面下落时，设其加速度为g′，则由h=g′t2得
，
在月球表面，mg′=，
故在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为
v==，
选项C正确．
3、D
【解析】
A．由几何知识知，与平行且；因电场是匀强电场，则，即，代入数据可得：．故A项错误．
B．由几何知识知，与平行且相等；因电场是匀强电场，则．故B项错误．
CD．、，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于如图；由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据可得，．故C项错误，D项正确．

4、C
【解析】
A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；
B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；
C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；
D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．
5、D
【解析】
A.圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误。
B.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，则圆环与两弹簧组成的系统机械能守恒，选项B错误；
C. 圆环从A到O过程，根据功能关系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C错误。
D.圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能，mg•2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正确。
6、D
【解析】
人和电梯相对静止，一起向下做加速体运动，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
人和电梯相对静止，一起向下做加速体运动，根据牛顿第二定律即可求解底板对物体的支持力大小。
7、BDE
【解析】
A．温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大，故A错误；
B．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故B正确；
C．一定量100的水变成100的水蒸汽其内能增加，但分子平均动能不变，其分子之间的势能增大，故C错误；
D．根据压强的微观意义可知，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，故D正确；
E．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体具有各向同性现象，故E正确。
故选BDE。
8、AD
【解析】
如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．

假设绳子的长度为x，则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，A错误．当杆M向左移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，C错误，D正确，选BD.
【点睛】绳子两端上下移动时，两杆距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间距离发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化，进而分析拉力变化．
9、BC
【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上， ， ，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．
10、ADE
【解析】
A. 晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变，故A正确；
B. 给篮球打气时越来越费劲，这是气体压强作用的缘故，与分子间的作用力无关，故B错误；
C. 能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界中可利用的能源不断减少，故C错误；
D. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力，故D正确；
E. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢，故E正确。
故选ADE。
11、BC
【解析】
这是一个双星的问题，和绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，和有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题。
【详解】
设星体和的质量分别为、，它们的轨道半径分别是r、；星体、做圆周运动的向心力由万有引力提供得：
可得：
可知二者的质量不同则轨道半径不同；由于双星的周期与角速度是相等的，由：可知二者的线速度大小不同，故A错误；将式两侧同时乘以角速度可得：，即：，可知二者的动量大小相等，故B正确；若已知做圆周运动的周期T，星体做圆周运动的向心力由万有引力提供得： ，即；联立即可求出的质量，故C正确，D错误。故选BC。
本题考查万有引力定律的应用，双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力。
12、AD
【解析】
A．设细绳与竖直方向的夹角为，滑块向上做匀速运动，细绳拉力沿竖直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正确；
B．将滑块向上的速度v沿绳子和垂直绳子分解，沿绳子方向的分速度为vcos，增大，拉细绳的速度越来越小，故B错误；
C．因为滑块匀速运动，合外力做功为零，拉细绳的力做的功等于克服滑块重力做的功，拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率，故C错误，D正确；
故选AD．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、0.980 0.960 0.982 9.75
【解析】
（1）[1]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得计数点5的速度为

（2）[2] 在打点0～5过程中系统动能的增量

[3]重力势能的减小量

（3）[4]根据机械能守恒得

则有

可知图线的斜率

解得

14、4.424.19
【解析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．注意有效数字的保留．
【详解】
根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；
利用匀变速直线运动的推论,动能的增量.
运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留．
15、 C
【解析】
（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。
滑块通过光电门B速度为：；
滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；
系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；
比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。
（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，△Ek应小于△Ep，故B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算少了，△Ek将大于△Ep，故C正确。将滑块右端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算多了，△Ek将小于△Ep，故D错误。

三．计算题(22分)
16、 (1)3.1m/s （1）0.4m （3）14.4J
【解析】
试题分析：根据动量守恒求出系统最终速度；小球做平抛运动，根据平抛运动公式和运动学公式求出水平距离；由功能关系即可求出系统损失的机械能．
（1）设系统最终速度为v共，由水平方向动量守恒：
(mA＋mB) v0=(mA＋mB＋mC) v共
带入数据解得：v共=3.1m/s
（1）A与C的碰撞动量守恒：mAv0=(mA＋mC)v1
解得：v1=3m/s
设小球下落时间为t，则：
带入数据解得：t=0.4s
所以距离为：
带入数据解得：L=0.4m
（3）由能量守恒得：
带入数据解得：
点睛：本题主要考查了动量守恒和能量守恒定律的应用，要注意正确选择研究对象，并分析系统是否满足动量守恒以及机械能守恒；然后才能列式求解．
17、（1）； （2）
【解析】
（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
①
在地球表面有：
②
联立①②可得
。
（2）“01星”运行速度的大小为：。