山东省青岛二中2024-2025学年高一下物理期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

山东省青岛二中2024-2025学年高一下物理期末教学质量检测模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为

A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
2、 (本题9分)图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。一带电粒子射入此静电场中后，只受电场力作用，沿a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势，下列说法中正确的是（　　）

A．此粒子带负电
B．粒子在bc段做加速运动
C．粒子在c点时电势能最小
D．粒子通过b点和d点时的动能相等
3、 (本题9分)据报道：2019年6月5日，我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭“CZ-11WEY号”成功发射技术试验卫星捕风一号A、B星及5颗商业卫星，如图所示. 卫星被顺利送往预定轨道，试验取得圆满成功，首次实现“航天+海工”技术融合，突破海上发射稳定性、安全性……，验证了海上发射能力. “七星”在预定轨道绕地球的飞行可视为匀速圆周运动，下面对“七星”飞行速度大小的说法正确的是

A． B．
C． D．
4、 (本题9分)如图所示，物体静止在固定鞋面上，物体受到的力有

A．重力、弹力和平衡力
B．重力、摩擦力和下滑力
C．重力、支持力和摩擦力
D．重力、摩擦力和平衡力
5、 (本题9分)甲、乙两人分别将同一桶水竖直向上匀速提升相同的高度，甲提水的速度比乙大，设甲、乙两人匀速提水过程中所做的功分别为 W 甲和 W 乙，做功的功率分别为 P 甲和 P 乙。下列关系正确的是（ ）
A．W 甲 > W 乙 B．W 甲 < W 乙 C．P 甲 > P 乙 D．P 甲 < P 乙
6、 (本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是(　　)
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C．做平抛运动的物体每秒内动能的增量相等
D．做平抛运动的物体每秒内机械能的增量相等
7、 (本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率
D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率
8、 (本题9分)1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（　　）

A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1
B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1
C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1
D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：1
9、空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（　 　）
A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mgh
B．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）
C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/k
D．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为
10、 (本题9分)如图所示, 是质量为、半径为的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上. 是质量为的细长直杆,在光滑导孔的限制下, 只能上下运动.物块的质量为紧靠放置.初始时, 杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放.则以下说法正确的是（ ）

A．在杆向下运动过程中, 组成的系统机械能守恒,动量守恒
B．当杆的下端运动到槽的最低点时速度为零
C．杆的下端运动到槽的最低点时和的速度是
D．杆的下端经过槽的最低点后, 能上升的最大高度是
11、 (本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（ ）

A．在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力
B．小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为
C．小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg
D．小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为
12、 (本题9分)如图所示，质量为M的木块静止在水平地面上，一颗质量为m，初速度为的子弹水平击中木块，达到共同速度时，子弹进入木块深度为d，木块位移为s．子弹射入木块过程中平均阻力为，木块与地面摩擦力为，则子弹与木块相互作用产生的内能是（ ）

A．
B．
C．
D．
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．

该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.
（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________ Hz．
14、 (本题9分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。

(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。
A．先松开纸带后接通电源
B．用电火花计时器替代电磁打点计时器
C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤
(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。

15、 (本题9分)(1)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．关于这一实验，下列说法中正确的是______

A．需使用天平测出重物的质量
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
(2)实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上．这样做可以______（选填“消除”、“减小”或“增大”）纸带与限位孔之间的摩擦．
(3)在实际测量中，重物减少的重力势能通常会________（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的动能．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道的B点与水平面相切，其半径为OA＝OB＝R。有一小物体自A点由静止开始沿圆弧轨道下滑到B点，然后沿水平面前进s，到达C点停止。已知当地的重力加速度为g。试求：

（1）物体到达B点时的速率v；
（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ。
17、（10分） (本题9分)如图所示，放置在水平地面上一个高为48cm、质量为30kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计.活塞质量为10kg，横截面积为50cm².现打开阀门，让活塞下降直至静止.不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：

(1)活塞静止时距容器底部的高度；
(2)活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?
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、D
【解析】
试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得
考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．
2、D
【解析】
由图知，粒子轨迹向左弯曲，则带电粒子所受电场力大体向左。电场线与等势面垂直，且指向低电势，电场线的分布大致向左，则可知粒子带正电。故A错误。bc段力与速度方向夹角大于90度；故粒子做减速运动；故B错误。b→c动能减小，根据能量守恒，电势能增加，c点电势能最大；故C错误；bd在同一等势面上，电势能相等，则动能相等，故D正确。故选D。
本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法。
3、A
【解析】
第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，“七星”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，飞行速度一定小于第一宇宙速度，即v＜7.9km/s。
A. v<7.9km/s，与结论相符，选项A正确；
B. v=7.9km/s，与结论不相符，选项B错误；
C. v=11.2km/s ，与结论不相符，选项C错误；
D. 7.9km/s>v<11.2km/s，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
物体静止在斜面上，受力平衡；地球上的一切物体都受到重力，因而物体一定受重力；重力会使物体紧压斜面，因而斜面对物体有支持力；若斜面光滑，物体会在重力的作用下沿斜面下滑，说明物体相对斜面有向下滑动的趋势，故还受到沿斜面向上的静摩擦力．即物体受重力、支持力、摩擦力， 故选C．
关于静摩擦力的有无，可以用假设法，即假设斜面光滑，物体会沿斜面下滑，故物体相对于斜面有下滑的趋势，受沿斜面向上的静摩擦力；物体有下滑的趋势，是重力的作用效果，并没有下滑力，找不到这个力的施力物体，故这个力不存在．
5、C
【解析】根据W=Fh=Gh可知，W 甲 = W 乙；因甲提水速度大，则时间短，根据可知，P 甲 > P 乙,则选项C正确，ABD错误；故选C.
6、D
【解析】
平抛运动的加速度恒为g，则是匀加速曲线运动，选项AB错误；做平抛运动的物体每秒内速度的增量相同，但是动能的增量不相等，选项C错误；做平抛运动的物体只有重力做功，机械能守恒，则每秒内机械能的增量相等，选项D正确；故选D.
7、ABC
【解析】
A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；
B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；
CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．
故选ABC．
点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
8、BCD
【解析】
AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；
B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.
C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.
9、BD
【解析】
空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。
10、BC
【解析】
在杆向下运动过程中, 组成的系统只有重力做功，机械能守恒；水平方向受合外力为零，水平方向动量守恒，在竖直方向，A有加速度，所以系统的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；杆A的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正确；直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，对AB系统由机械能守恒定律，则有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D错误.
故选BC．
点睛：主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要知道长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，A的水平方向速度为零，长直杆的下端上升到的最高点时直杆竖直方向速度为零，难度适中．
11、AC
【解析】
A. 向心力 ，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P受到向上的弹力，根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力，故A正确。
B. 小球从P到Q的过程，根据动能定理得： ，解得： ，则小球在Q点向心力为 ，对于Q点的小球： 解得： 。所以：小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为，故B错误。
C. 在P点： ，解得： ， 所以小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故C正确。
D. 小球要恰好到达最高点P点速度为零，根据动能定理得：，解得：，故D错误。
12、AD
【解析】
对子弹由动能定理有；对木块由动能定理有；根据功能关系可知，一对摩擦力做功的总和为系统摩擦生热，，故A、D正确，B、C错误．故选AD．
【点睛】本题是冲击块类型，要注意应用动能定理研究多个物体的系统时，摩擦生热的的公式中，是相对位移．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 40
【解析】
（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以
；
[2]同理打出C点时，重物下落的速度
；
[3]由加速度的定义式得

（2）[4]由牛顿第二定律得：
，
解得：
，
代入数值解得：
f=40Hz．
本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50 Hz．
14、B mgh2
【解析】
第一空A．应该先接通电源，再释放纸带，故A错误；
B．用电火花计时器替代电磁打点计时器，从而更能减小重物下落过程中受到空气阻力，故B正确；
C．为减小重物下落过程中受到空气阻力，应该选体积小些，密度大一些的重物，故C错误；
故填B.
第二空. O点到B点重力势能的减少量为△EP=mg△h=mgh2；
第三空.利用匀变速直线运动的推论,得B点的速度为：，从O点到B点动能的增加量为.
第四空.若在误差允许范围内，若重力势能的减少量等于动能的增加量，即等式成立，则可以验证机械能守恒.
15、D 减小 略大于
【解析】
【试题分析】正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦．实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能．
(1)A、根据，可知不需要测量重物的质量m，故A错误；B、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；C、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；D、测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确．故选D．
(2)打点计时器的两个限位孔如果不在在同一竖直线上．纸带运动中就会与限位孔之间有摩擦，重物下落时要克服这个阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，实验存在误差．纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦．
(3)实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，有一小部分转化为内能，故重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能．
【点睛】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验，验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习．

三．计算题(22分)
16、（1）（2）
【解析】
（1）设小物体的质量为m，以水平面为参考面，由A到B，根据机械能守恒有：
mgR＝
解得：
（2）由A到C，根据动能定理有：mgR－μmgs＝0
解得：
点睛：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究．对于一个量的求解可能有多种途径，我们要选择适合条件的并且简便的．
17、 (1)20cm(2)不能
【解析】
（1）活塞经阀门细管时，容器内气体的压强为：p1=1.0×105Pa。
容器内气体的体积为：L1=24cm
活塞静止时，气体的压强为：

根据玻意耳定律：p1V1=p2V2
代入数据得：

（2）活塞静止后关闭阀门，设当活塞被向上拉至容器开口端时，L3=48cm
根据玻意耳定律：
p1L1S=p3L3S
代入数据得：
p3＝5×104Pa
又因为
F+p3S=p0S+mg
所以
F=350N＜40×10N
所以金属容器不能被提离地面。