吉林省重点中学2024-2025学年高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析.doc

吉林省重点中学2024-2025学年高一物理第二学期期末监测模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲力为

A． B． C． D．
2、下列说法正确的是（　　）
A．哥白尼发现了万有引力定律
B．牛顿测出引力常量
C．伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D．法拉第提出了电场的概念
3、如图所示，质量为面的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能面，重力加速度为g，（全过程不计空气阻力）则下列说法错误的是
（　　）

A．足球由位置1运动到位置2，重力做负功
B．足球由位置1运动到位置2，重力势能增加了mgh
C．足球由位置2运动到位置3，动能增加了mgh
D．运动员对足球做的功等于mv2
4、 (本题9分)体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是(　　)

A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．先沿v1的方向后沿v2的方向
D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
5、 (本题9分)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3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A．卫星在轨道3上运行的周期小于在轨道1上的周期
B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能
C．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度增大，加速度减小
6、 (本题9分)如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（　　）

A．重力的功率 B．加速度
C．小球的机械能 D．速度的变化率
7、2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是

A．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度
B．沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度
C．经过地月转移轨道的P点时必须进行加速后才能进入环月圆形轨道I
D．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I
8、 (本题9分)如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（　　）

A．系统在运动过程中机械能守恒
B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小
C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大
D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL
9、 (本题9分)如图所示，流水线上的皮带传送机的运行速度为v，两端高度差为h，工作时，每隔相同时间无初速放上质量为m的相同产品．当产品和皮带没有相对滑动后，相互间的距离为d．根据以上已知量，下列说法正确的有

A．可以求出每个产品与传送带摩擦产生的热量
B．可以求出工作时传送机比空载时多出的功率
C．可以求出每个产品机械能的增加量
D．可以求出t时间内所传送产品的机械能增加总量
10、 (本题9分)如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（　　）

A．动能为
B．机械能为
C．动能为
D．重力势能为
11、 (本题9分)一个物体在某高度由静止开始竖直下落，在运动过程中所受的阻力恒定．若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能．（B、C、D三图中的曲线均为抛物线）．则下列图像中正确的是 （ ）
A． B． C． D．
12、 (本题9分)如图所示， 在粗糙水平面上， 用水平轻绳相连的两个相同物体 P、 Q 质量均为 m，在水平恒力 F 作用下以速度 v 做匀速运动． 在 t = 0 时轻绳断开， Q 在 F 作用下继续前进， 则下列说法正确的是

A．t = 0 至时间内， P、 Q 的总动量守恒
B．t = 0 至时间内， P、 Q 的总动量守恒
C．时， Q 的动量为mv
D．时， Q 的动量为mv
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)某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体在不同温度下作了两次等温过程的研究.

(1)结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图，则反映气体在温度较高实验中的关系图线的是_________(选填“1”或“2”)；
(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的.在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个____________(选填“等压”“等温”或“等容”)的变化过程.
14、（10分） (本题9分)如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220 V、50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8 m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：

a

b
(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________ m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________ J，动能的增加量ΔEk＝________ J．(结果均保留3位有效数字)
(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．
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） “冲关”类节目中有这样一个环节，选手遇到一个人造山谷AOB，BC段是长为l=2m的水平跑道，选手需要自A点水平跃出冲上水平跑道，其中AO是高h=3.6m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB=60°，选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2.
（1）选手从A点跃出后经多次时间落到水平跑道上？
（2）若要落在BC段上，选手的速度应该满足什么范围？

16、（12分） (本题9分)如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝1 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切．一质量m＝1 kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h＝0.6 m．滑块在木板上滑行t＝1 s后，和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，取g＝10 m/s1．求：

(1)滑块与木板间的摩擦力大小；
(1)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；
(3)滑块相对木板滑行的距离．
17、（12分） (本题9分)如图所示，一个人用一根长1m，最大承受拉力为74N的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度为h＝6m．转动中小球在最低点时绳子恰好断裂(g取10m/s2),求：

(1)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？
(2)绳断后到小球落地这一过程，小球重力的平均功率是多少？
(3)小球落地瞬间，小球重力的瞬时功率是多少？
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】
设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：m=ρV=ρSvt，以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv
即：

负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为ρSv1．
故选B．
本题关键是选择对象(对流体、气体等连续体产生的瞬时作用)研究，然后根据动量定理列式求解即可．
2、D
【解析】
A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误。
B．卡文迪许测出引力常量，故B错误。
C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故C错误。
D．法拉第提出了电场的概念，故D正确。
3、D
【解析】
AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功为W＝-mgh，根据功能关系可知重力势能增加了mgh，故A项不合题意，B项不合题意；
C.位置2到位置3，合外力做功为mgh，根据动能定理可知动能增加了mgh，故C项不合题意.
D.从足球静止到位置2根据动能定理有：
W-mgh，
所以运动员对足球所做的功为，故D项符合题意.
4、D
【解析】
支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物.所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向.
A.沿v1的方向与分析结果不相符；故A项错误.
B.沿v2的方向与分析结果不相符；故B项错误.
C.先沿v1的方向后沿v2的方向与分析结果不相符；故C项错误.
D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向与分析结果相符；故D项正确.
5、B
【解析】
A、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星的周期，可知，轨道3的半径大于轨道1的轨道半径，故轨道3上的周期大于轨道1上的周期，A错误；
B、卫星要从轨道1变轨到轨道3，需要在Q点加速后沿轨道2运动，在轨道2上经过P点时再加速，最后在轨道3上运动，所以卫星在轨道 3 上的机械能大于在轨道 1 上的机械能，B正确；
C、同在Q点，万有引力产生的加速度相同，与卫星所在的轨道无关，C错误；
D、卫星在轨道2上由Q点运动至P点过程中，引力对卫星做正功，卫星的速度越来越大，卫星离地球越来越近，万有引力产生的加速度越来越大，D错误。
6、A
【解析】
A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据
P＝Fv
可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.
BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率

恒定不变.故选项BD不符合题意.
C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.
7、BD
【解析】
AB．探测器的加速度满足，沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度，A错误B正确
CD．地月转移轨道曲率半径比环月圆形轨道I半径大，所以应减速近心，C错误D正确
8、AD
【解析】
系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．
9、CD
【解析】
试题分析：每个产品与传送带的摩擦生热为Q=fx其中f为滑动摩擦力，x为产品与传送带的相对滑动位移，而由题目的条件都不能求解，故选项A错误；工作时传送机比空载时多出的功率等于工件的机械能增量与摩擦生热的和与时间的比值，因摩擦生热的值不能求解，故不能求出工作时传送机比空载时多出的功率，选项B错误；每个产品机械能的增加量为，因已知每个产品的质量m和速度v，以及传送带的高度h已知，故可求出每个产品机械能的增加量，选项C正确；根据x=vt可求解t时间传送带的位移，然后除以d可求解t时间所传送的产品个数，再根据C选项中求出的每个产品机械能的增加量，则可求出t时间内所传送产品的机械能增加总量，选项D正确；故选CD．
考点：能量守恒定律
名师点睛：此题是传送带问题，考查能量守恒定律的应用；关键是知道摩擦生热的求解方法以及产品随传送带上升过程中的能量转化情况，结合能量守恒定律即可求解．
10、BC
【解析】
ACD．不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则根据机械能守恒得落地时石块的动能

故AD错误，C正确；
B．机械能等于重力势能与动能之和，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则石块落地时机械能等于动能，即

故B正确。
故选BC。
11、AC
【解析】
下落过程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不变，故A正确．小球做初速度为0的匀加速运动，故v-t图象是直线，故B错误．根据S=at2，位移S与t2成正比，故C正确．机械能随时间变化的表达式：E=E0-fS=E0-fat2，故D正确．故选ACD．
对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质．
12、AD
【解析】
设P、Q所受的滑动摩擦力大小均为f，系统匀速运动时，有 F=2f，得 f=F/2；轻绳断开后，对P，取向右为正方向，由动量定理得-ft=0-mv，联立得，即时P停止运动．在P停止运动前，即在t=0至时间内，P、Q系统的合外力为零，总动量守恒．故A正确．至时间内，P停止运动，Q匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守恒，故B错误．时，取向右为正方向，对Q，由动量定理得 (F-f)t=pQ-mv，解得Q的动量 pQ=mv，故D错误，C错误．故选AD．
本题是脱钩问题，要抓住脱钩前系统的动量守恒，脱钩后在两者都在运动时系统的动量也守恒．在涉及力在时间上的积累效应时，运用动量定理求动量或速度是常用的方法．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、1 等压
【解析】
（1）[1]．由图2看出图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程，可知气体的温度不变，均作等温变化．由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的关系图线的是 1．
（2）[2]．注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为p，大气压强为p0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：
pS=p0S
即
p=p0
可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化．
14、 (1)0.775, 0.308, 0.300 (2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力
【解析】
（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：；
根据题意可知，动能的增量为：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；
重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；
（2）由于小球下落过程中，受到摩擦阻力作用，因此重力势能没有全部转为动能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，导致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力；
点睛：熟练应用匀变速直线运动的规律、推论以及功能关系解决实验问题，加强基本规律在实验中的应用，掌握某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度，同时注意单位的统一．

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）0.6s；（2）
【解析】
（1）平抛运动下降的高度为

根据

得

（2）选手要落在段，水平位移

即有

根据

可解得选手速度范围为

16、　(1)1 N；(1)1.5 J；(3)1.5 m
【解析】
(1)对木板

由运动学公式，有

解得

(1)对滑块

设滑块滑上木板时的初速度为v0，
由公式

解得

滑块沿弧面下滑的过程，由动能定理得

可得滑块克服摩擦力做功为

(3)t=1s内木板的位移

此过程中滑块的位移

故滑块相对木板滑行距离

17、 (1)x=8m (2) (3)P=100W
【解析】
（1）在最低点时绳子恰好断裂前一瞬间，根据牛顿第二定律，

绳子断裂后做平抛运动：
竖直方向：

水平距离：

联立各式并代入数据得：
=8m
（2）小球下落的过程中
重力做功：

重力做功的平均功率：

解得：
=50W
（3）小球落地瞬间
竖直方向的分速度为：

所以在落地一瞬间，重力的瞬时功率为：

解得：
=100W
（1）根据最低点绳子断裂的临界条件，绳子拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律，可求得平抛的水平初速度；根据平抛运动的规律，可以求得小球落地点与抛出点间的水平距离；
（2）根据平均功率的定义，可求得整个下落过程中重力做功的平均功率；
（3）重力做功的瞬时功率为：，求得落地速度的竖直分量，即可求解落地瞬间，重力做功的瞬时功率．