福建省厦门市松柏中学2024-2025学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析.doc

福建省厦门市松柏中学2024-2025学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题
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)如图所示，在同一地点从同一高度由静止开始同时释放甲、乙两球，结果两球同时落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落过程中两球受到的阻力与各自的半径成正比(比例系数相等)，释放位置离地足够高，则有（　　）

A．两球均是先做加速度减小的加速运动后做匀速运动
B．乙球的半径是甲球的2倍
C．乙球的半径是甲球的4倍
D．乙球的半径是甲球的8倍
2、 (本题9分)在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是
A．抛出的铅球在空中运动的过程
B．电梯加速上升的过程
C．石块在水中下落的过程
D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
3、质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s²，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末的即时功率为
A．2kW B．22kW C．11kW D．20kW
4、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后的物体以速度vt落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体落到海平面时的重力势能为mgh
B．物体在海平面上的机械能为
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
5、如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中

A．小球动能最大时弹性势能为零
B．小球在离开弹簧时动能最大
C．小球动能减为零时，重力势能最大
D．小球的动能先减小后增大
6、一个钟表的时针与分针的长度之比为1:2，假设时针和分针做匀速圆周运动，则时针与分针的向心加速度之比为 （ ）

A．1:144 B．1:288 C．1:576 D．1:1152
7、 (本题9分)酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．分析上表可知，下列说法正确的是(　　)

A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
B．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车
C．汽车制动时，加速度大小为10 m/s2
D．表中x为66.7
8、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是

A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小
B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小
C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小
9、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．物体在传送带上的划痕长
B．传送带克服摩擦力做的功为
C．电动机多做的功为
D．电动机增加的功率为
10、 (本题9分)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷 风或热风。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为100 W，吹热风时的功率为1200 W。关于该电吹风，下列说法正确的是

A．当开关S1、S2均闭合时，电吹风吹出冷风
B．电动机的内电阻为484Ω
C．电热丝的电阻为44Ω
D．电动机正常工作时，电动机每分钟消耗的电能为6000J
11、 (本题9分)2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1；然后点火，使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点．轨道2、1相切于P点．当卫星分别在l、2、1轨道上正常运行时（ ）

A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道1上的速率v1，则v1＜v1．
B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2，需要在Q点加速
C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q；卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q，则a1Q = a2Q．
D．卫星要由轨道2变轨进入轨道1，需要在P点减速
12、我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利．如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G．下列说法中正确的是

A．图中探月卫星正减速飞向B处
B．探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速
C．由题中条件可以算出月球质量
D．由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小
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)在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C．若木板每次移动距离x=15.00 cm，测得A、B间距离y1=4.78 cm，B、C间距离y2=14.58 cm．（取重力加速度g=9.8 m/s2）

（1）小球初速度的表达式为v0=________．（用题给物理量符号表示）
（2）小球初速度的测量值为________m/s．（保留两位有效数字）
14、（10分）小王同学在做“探究机械能守恒定律”的实验。
（1）下列实验器材中必须用到的是___

（2）实验得到的纸带如下，已知重物质量0.3kg，标记1-5五个点，要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒，则由纸带计算可得重力势能减少___J，动能增加___J。（当时重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）

（3）下列关于实验说法正确的是__。
A．重物的质量适当大一些，体积小一些
B．打点4时的速度用v=gt计算
C．实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物
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)如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷＋Q产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：
（1）物块在A点时受到轨道支持力的大小；
（2）点电荷＋Q产生的电场在B点的电势．

16、（12分） (本题9分)如图所示，质量M＝2 kg的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上，M用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m＝0.4 kg的物体相连，m悬于空中，与M都处于静止状态.假定M与轴O的距离r＝0.5 m，与平台的最大静摩擦力为M重力的0.3倍，试问：

（1）平台转速由零增大时，M受到的摩擦力如何变化?
（2）M受到的摩擦力最小时，平台的转速ω等于多少?
（3）保持M与平台相对静止，平台的最大角速度ωm等于多少?
17、（12分） (本题9分)天文兴趣小组的同学查阅相关资料得到太阳和地球的相关数据如下表所示，已知物体绕地球表面做匀速圆周运动的速度为v地=7.9km/s，地球表面的重力加速度为g地=9.8 m/s²，万有引力常量G=6.67 ×10-11N·m²/kg²，若把太阳和地球都看作是一个质量分布均匀的球体.(计算结果用科学记数法表达，且结果保留一位小数)
太阳的半径

太阳的质量

平均密度

(1)试估算地球的质量；
(2)试估算太阳表面的重力加速度；
(3)试估算绕太阳表面做匀速圆周运动物体的速度.
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、B
【解析】
下落过程中球受到的阻力、重力，根据牛顿第二定律可知，根据运动学公式可知两球下落的加速度相同，则有，解得 ，故B正确，A、C、D错误；
故选B．
【点睛】关键知道两球从同一高度由静止开始同时释放，结果两球同时落地，根据运动学公式可知两球加速度相同．
2、A
【解析】
A.抛出的铅球在空中运动的过程中，只受到重力的作用，机械能守恒，故A正确；
B.电梯加速上升的过程，其动能和重力势能均增大，则机械能必定增大，故B错误；
C.石块在水中下落的过程，水的阻力和浮力对石块做负功，机械能减小，选项C错误；
D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故D错误。
3、B
【解析】
由牛顿第二定律可知：
F-f=ma；
解得：
F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N；
1s末的速度为：
v=at=2×1=2m/s；
故瞬时功率为：
P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW；
A．2kW，与结论不相符，选项A错误；
B．22kW，与结论相符，选项B正确；
C．11kW，与结论不相符，选项C错误；
D．20kW，与结论不相符，选项D错误；
4、D
【解析】
A.以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为﹣mgh，故A错误。
B.物体在海平面上的机械能为 E=mvt2﹣mgh，故B错误。
C.物体运动的过程中，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，则mv02=Ek+（﹣mgh），得物体在海平面上的动能为 Ek=mv02+mgh，故C错误。
D.整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故D正确。
5、C
【解析】
AB. 弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧仍然被压缩，弹簧的弹力不等于零，弹性势能不等于零，故AB错误；
C. 小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，这个过程中速度为零时，动能减为0，小球上升的高度最大，重力势能最大，故C正确；
D. 将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误
6、B
【解析】
分针、时针的周期分别为1h、12h，则周期比为1：12.根据：

得出角速度之比为：

又根据向心加速度公式：

得：

A．1:144与分析不符，故A错误.
B．1:288与分析相符，故B正确.
C．1:576与分析不符，故C错误.
D．1:1152与分析不符，故D错误.
7、ABD
【解析】
A、制动距离多在思考距离变长，故x=54.1+（15-11.5）=66.7m，故A正确；B、反映时间内汽车做匀速运动，故从表中数据得到，多出的反应时间为：＝0.5s，故B错误．C、汽车制动时，加速度大小为=7.5m/s1．故C错误．D、若汽车以10m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶的制动距离为46.7m，大于40m，故不能安全停车，故D错误；故选ABD．
【点睛】本题关键要明确制动距离的构成，然后结合运动学公式进行计算分析.
8、AD
【解析】
A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；
B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；
D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。
9、AD
【解析】
A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间

在这段时间内物块的位移

传送带的位移

则物体相对位移

故A正确；
BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于

产生的热量

传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；
D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为

故D正确。
故选AD。
10、CD
【解析】
A．当开关S1、S2均闭合时，电动机工作，电热丝发热，电吹风吹出热风．故A项错误．
B．吹冷风时的功率为100 W，吹冷风时只有电动机工作时，则，因电动机工作时是非纯电阻元件，则．故B项错误．
C．吹冷风时的功率为100 W，吹热风时的功率为1200 W，则电热丝的发热功率为1100 W，所以电热丝的电阻．故C项正确．
D. 电动机正常工作时，功率为100 W，电动机每分钟消耗的电能．故D项正确．
11、BC
【解析】
A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：

得

轨道1的半径比轨道1的半径大，则v1>v1，故A错误；
B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；
C.根据牛顿第二定律得：
，
得

同一点r相同，则，故C正确；
D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速，使卫星做离心运动。故D错误；
12、BC
【解析】
A．探月卫星关闭动力后只受到月球的吸引力而逐渐靠近月球表面，此过程为加速过程，选项A错．
B．进入圆形轨道之前为椭圆轨道，二者相切与B点，相对于圆轨道，原来的运动在B点为离心运动，所以，而对圆形轨道则有，可得，所以进入环月轨道要减速，选项B对．
C．在环月轨道运行过程有，整理得月球质量，选项C对．
D．由题中条件找不到卫星质量，而且所以的圆周运动公式中卫星质量都消去了，所以无法计算探月卫星受到月球引力大小，选项D错．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 1.5
【解析】
（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：．
（2）根据，代入数据解得：v0=1.5m/s
14、ACD 0.153 0.128 AC
【解析】
（1）下列实验器材中，A是电火花打点计时器，B是小球，C是重锤，D是纸带，E是铅锤。在做“探究机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端与重锤用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重锤自由下落，所以实验器材中必须用到的是ACD。
（2）点2到点4之间的距离h=(11.70-6.50)cm=5.20cm，重力势能减少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J；打点2时的速度v2==m/s=1.13m/s，打点4时的速度v4==m/s=1.46m/s，动能的增加量Ek=mv42-mv22=0.3(1.462-1.132)J=0.128J。
（3）重物的质量适当大一些，体积小一些，可以忽略空气阻力的作用，从而减少实验误差；v=gt是自由落体运动的速度时间关系，打点4时的速度用v=gt计算就等于默认了机械能守恒；实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物，故A、C正确，B错误。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到点电荷的库仑力

由几何关系可知

设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有

解得

（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为，由动能定理有：

解得

16、 (1) M受到的摩擦力先减小后增大 (2) (3)
【解析】（1）当角速度较小时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的静摩擦力方向背离圆心，对于M，由静摩擦力和拉力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律得：T-f=Mω2r，而T=mg不变，当ω增大时，摩擦力f减小；当角速度较大时，M有离开圆心的运动趋势，故水平面对M的静摩擦力方向指向圆心，对于M，由静摩擦力和拉力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律得：
T+f=Mω2r，而T=mg不变，当ω增大时，摩擦力f增大；
故平台转速由零增大时，M受到的摩擦力先减小后增大．
（2）M受到的摩擦力最小为零，仅由绳子的拉力提供向心力，则得：T=Mω02r
又 T=mg
联立得：rad/s=2rad/s
（3）当ω具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心，并且达到最大值．再隔离M有：T+fm=Mωm2r
而fm=0.3Mg，T=mg
联立得：
点睛：本题分析静摩擦力的方向，确定向心力的来源是关键，考查应用牛顿定律处理临界问题的能力．当物体将滑动时，静摩擦力达到最大值．
17、 (1) （2）(3)
【解析】 (1)物体绕地球表面做匀速圆周运动，则有
而且地球半径为：，即
联立可以解得：；
（2）在地球表面有，得
同理在太阳表面有：
则：；
(3)由可得，物体绕太阳表面做匀速圆周运动的速度为：
。
点睛：解决本题的关键是掌握万有引力等于向心力和万有引力等于重力这两条基本思路，要认真读题，搞清物理量之间的关系。