2024-2025学年江苏省苏州中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年江苏省苏州中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题
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、一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是：
A．轨道半径越大，所受向心力越大 B．轨道半径越大，运行的角速度越大
C．轨道半径越大，运行的线速度越大 D．轨道半径越大，运行的周期越大
2、 (本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆的中心
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
C．所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等
3、 (本题9分)如图甲所示的电路中, 是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点,闭合电键后流过电源的电流为．则下列说法正确的是（ ）

A．灯泡两端电压为灯泡两端电压的2倍
B．灯泡的功率为
C．灯泡的阻值为
D．灯泡的电功率之比为
4、 (本题9分)如图,在下列不同情形中将光滑小球以相同速率v射出,忽略空气阻力,结果只有一种情形小球不能到达天花板,则该情形是（ ）

A．A
B．B
C．C
D．D
5、 (本题9分)物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，则
A．物体重力势能减少5J B．物体机械能增加5J
C．合力做功为20J D．物体机械能减小5J
6、 (本题9分)如图2所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点，并给小车一竖直向下的初速度，为使小车沿轨道内侧做完整的圆周运动，则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为（ ）

A． B． C． D．
7、如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（ ）

A．碰前m2静止，m1向右运动
B．碰后m2和m1都向右运动
C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kg
D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
8、如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s, g取10，在此过程中，下列判断正确的是

A．系统的机械能保持不变
B．物体的重力势能减少了24J
C．物体的动能增加了18J
D．物体的机械能减少了7J
9、(本题9分)如图所示，有一竖直放置、两端封闭的U形管，两管内水银面左高右低，两端封闭的空气柱温度相同．要让水银柱相对玻璃管向A端移动，可以采取的措施（ ）

A．将U形管向右稍倾斜一些 B．将U形管向左稍倾斜一些
C．两边空气柱升高相同温度 D．使玻璃管竖直向上减速运动
10、 (本题9分)张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（ ）

A．t=4.5s时，电梯处于超重状态
B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小
C．t=59.5时，电梯处于超重状态
D．t=60s时，电梯速度恰好为零
11、 (本题9分)经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是( )

A． B．
C． D．
12、 (本题9分)如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（ ）

A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下
B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24N
C．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上
D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）某同学要在自己的一辆自行车装上显示自行车行驶速度和行驶里程的“码表”。码表由传感器、表体两个基本部件构成。传感器安装在车轴上，车轮每转一周，传感器产生一个脉冲信号，脉冲信号被安装在车把上的“表体”记录下来，经过内部电路处理之后就能显示出自行车行驶速度和行驶里程。

（1）设骑行过程中“表体”记录到的传感器的脉冲信号频率为f，骑车人还需要给“表体”输入一个必要的数据，才能正确显示出自行车的骑行速度。这位同学应该输入的数据是________（写出输入数据的意义和相应的字母），“表体”上显示的骑行速度应为________（用上述数据的字母表示）
（2）在骑行的一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号。则这一段的骑行里程为________（可用（1）中数据字母表示）
（3）如果有一只“码表”是跟男式大轮自行车配套的，现把它装在女式小轮自行车上，则显示出的骑行速度________（填“偏大”、“准确”或“偏小”）。
14、（10分） (本题9分)气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵 使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮 在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），

采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡
销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．
本实验中还应测量的物理量是 ，利用上述测量的实验数据,
验证动量守恒定律的表达式是 ．
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）如图所示，一个质量M＝50kg的人站在水平地面上，手执一根不可伸缩的轻绳，绳的末端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。已知绳长L＝0.4m，小球质量m＝0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求:

(1)若小球在最高点的速度v＝4m/s，则此时轻绳的拉力T1大小;
(2)若小球恰好能通过最高点，当小球运动到最低点时，水平地面对人的支持力大小。
16、（12分） (本题9分)如图所示，有一轻质杆OA，可绕O点在竖直平面内自由转动，在杆的另一端A点和中点B各固定一质量为m的小球，设杆长为L，开始时杆静止在水平位置，求杆释放后，杆转到竖直位置时，A、B点两小球的重力势能减少了多少；A、B点两球的速度各是多大？

17、（12分） (本题9分)如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O点沿水平方向飞出．已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m．重力加速度为g．不计一切摩擦和空气阻力．求：
（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；
（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率；

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】
A.根据万有引力提供向心力，得，其中M为地球质量，r为卫星的轨道半径。可知轨道半径越大，卫星所受向心力小，故A项错误；
B.根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越大，运行的角速度越小，故B项错误；
C.根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越大，运行的线速度越小，故C项错误；
D.根据万有引力提供向心力

得：

轨道半径越大，运行的周期越大，故D项正确。
2、D
【解析】
AB、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点上，故AB错误；
C、同一轨道的行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如果轨道不同，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积并不相等，故C错误；
D、根据普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故D正确。
3、B
【解析】
AB、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25 A时，通过灯泡b、c的电流均为0.125 A，由图像可知，灯泡a两端的电压为3.0 V，灯泡b两端的电压是0.4 V，灯泡a的功率为故A错；B对
C、灯泡b的阻值为 ,故C错；
D、灯泡a的功率为 ，灯泡b的功率为 ，所以灯泡a、b的电功率之比为15:1，故D错；
故选B
4、B
【解析】
试题分析：由题意，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，将光滑小球以相同速率v射出，则当小球的速度为零时，小球到达的高度最大；图中的ACD三种情况中，小球的速度都能到零；而B图中小球做斜上抛运动，到达最高点的速度不为零，故上升的最大高度小于ACD三种情况，故如果只有一种情形小球不能到达天花板，则该情形是B；故选B.
考点：机械能守恒定律.
5、B
【解析】
A.物体向上运动重力做负功5J，故重力势能增加了5J；故A错误.
C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功为零；故C错误.
BD.除重力以外的力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了△E=10-5=5J；故B正确，D错误.
6、C
【解析】
当小车恰好到达圆周的最高点时，由重力提供向心力，则有mg=m，得v＝；根据机械能守恒定律得：，解得，vA＝，故选C．
点睛：本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用．轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点时，临界速度为v=，是常用的临界条件．
7、AC
【解析】
A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.
B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.
C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.
D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.
8、CD
【解析】
ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；
D、物体的机械能减少了，D正确．
应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。
9、BCD
【解析】
试题分析：设水银柱两侧的高度差为h，则：PB-PA=ρgh；先假设水银柱不动；将U形管向右稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变大，故A侧气体推动水银柱靠近右端，故A错误；将U形管向左稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变小，故B侧气体推动水银柱靠近左端，故B正确；两边空气柱升高相同温度，根据查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A侧气体压强的增加量小，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故C正确；使玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故D正确；故选BCD．
考点：理想气体的状态变化方程
10、AD
【解析】
A. 电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；
B. t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；
C. t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．
D. 根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．
11、BC
【解析】
通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：

“神舟星”的周期较大，所以；
又据

可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。
A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B. B项与上述分析结论相符，故B正确；
C.C项与上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；
12、AD
【解析】
AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+ m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。
CD、在b点对小球：mg-F= m，轻杆对小球的支持力F= mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）车轮半径 （2） （3）偏大
【解析】
因为车轮每转一圈发出一个脉冲信号，则脉冲信号频率就是车轮转动的频率，所以，自行车轮子转动的角速度，线速度，因此还需要车轮半径这个必要参数。
第一空. 需要车轮半径这个必要参数。
第二空. “表体”上显示的骑行速度应为；
第三空.一段时间内，传感器总共发出了个脉冲信号，表明自行车车轮转动了圈，每转一圈自行车前进一个周长的距离，因此，这段时间内的里程。
第四空.如果有一只码表是跟男士大轮自行车配套的，显示的速度，而实际的速度是，由于，可见现实的骑行速度偏大。
14、（1）B的右端至D板的距离L1．（1）
【解析】
因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB0

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）6N（2）512N
【解析】
（1）在最高点时，对小球受力分析有 ①
代入数据得；
（2）小球恰好能通过最高点，在最高点轻绳的拉力为零，
对小球受力分析有 ②
小球从最高点运动到最低点，由动能定理得 ③
在最低点，对小球受力分析有 ④
联立②③④式解得轻绳的拉力，
此时对人分析，水平地面对人的支持力 ⑤
代入数据得。
16、A、B两小球的重力势能减少量分别为和;A球的速度为.B球的速度为
【解析】
A、B两小球的重力势能减少量分别为：

若取B的最低点为零重力势能参考平面，根据系统的机械能守恒得：

又因A球对B球在各个时刻对应的角速度相同，由，知
联立两式得以；
17、 (1) ；(2)
【解析】
解：(1)运动员从A到O点过程中，根据动能定理有：
解得：
(2)重力做功的平均功率：