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

抚顺市重点中学2024-2025学年高一物理第二学期期末监测模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)下列叙述中正确的是( )
A．开普勒第三定律R3/T2=K，K为常数，此常数的大小与中心天体无关
B．做匀速圆周运动的物体的加速度不变
C．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
D．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心
2、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
3、 (本题9分)小船匀速过河，己知船在静水中的速度为，水流速度为，河宽为 ，以下说法不正确的是（ ）

A．当过河时间为时，小船的船头恰好垂直于河岸
B．当小船船头斜向上游方向时，可能使小船的过河位移为
C．当变为时，小船不能到达正对岸
D．若小船船头始终指向正对岸，则小船在过河过程中突然变大，过河时间将变长
4、对于电场中确定的A、B两点，关于表达式，下列说法正确的是：
A．电势差Uab随着电场力所做的功Wab变化而变化
B．Wab随着检验电荷q运动路径不同而变化
C．检验电荷q的大小直接影响电势差Uab的大小
D．电势差Uab由电场决定，与电场力做功WAB及检验电荷q无关
5、 (本题9分)某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知(　　)

A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2
B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大
C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小
D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的
6、 (本题9分)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B 两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（ ）

A．vA>vB B．ωA>ωB
C．vA=vB D．ωA=ωB
7、如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球

A．运动周期之比TA∶TB=2∶1
B．速度之比vA∶vB=∶1
C．机械能之比EA∶EB=2∶1
D．向心加速度之比aA∶aB=∶1
8、如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ．A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点．则卫星在轨道Ⅰ上（　　）

A．经过A点的速度小于经过B点的速度
B．经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能
C．运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D．经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度
9、 (本题9分)某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（ ）

A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6s
B．电动机输出的最大功率为60kw
C．汽车的位移为165m
D．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J
10、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是

A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
D．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒
11、下列实例中，物体的机械能守恒的是（ ）
A．在空中匀速下落的跳伞运动员
B．沿光滑曲面自由下滑的物体
C．被起重机匀速吊起的重物
D．以 g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
12、 (本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是

A．粒子带负电
B．粒子带正电
C．粒子的电势能增加
D．粒子的电势能减少
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v.
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h.
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
14、 (本题9分)用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验
（1）若实验中所用重物的质量m =1kg，打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示，0、A、B、C、D为相邻的几点，测的 OA = 0.18cm、OB = 0.76cm、OC = 1.71cm、OD = 3.04cm,査出当地的重力加速度g= 9.8m/s2，则重物在B点时的动能=____J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是__________．(计算结果保留两位有效数字）
（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出出下落的距离以v2/2力纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的________．就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是_______．

A． B． C． D．
15、某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）
A．米尺
B．秒表
C．0〜12V的直流电源
D．0〜12V的交流电源
(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。

①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)
②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）
三．计算题(22分)
16、（12分）一辆汽车以恒定速率驶上一座拱形桥，已知拱桥面的圆弧半径为50m，g＝10m/s1．
(1)若要求汽车在经过最高点后不离开桥面，则它的速度不能超过多少？
(1)若汽车的速率为10m/s，则质量为50kg的乘客对座位的压力多大？
17、（10分）某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.1m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.1．求：

(1)弹簧被压缩时的弹性势能；
(2)小球到达C点时速度vC的大小；
(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．
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、C
【解析】
A．开普勒第三定律，k为常数，此常数的大小只与中心天体的质量有关，故A错误；
B．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向在改变，故B错误；
C．平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，根据加速度公式，可知，故做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向都是相同的，竖直向下，故C正确；
D．做匀速圆周运动的物体，合外力一定指向圆心，做变速圆周运动的物体，合外力不一定指向圆心，故D错误．
故选Ｃ。
点睛：解决本题的关键知道平抛运动和匀速圆周运动的特点，知道平抛运动是匀变速曲线运动，匀速圆周运动的加速度在改变，是变加速运动．
2、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。
3、D
【解析】
若船头垂直河岸过河，则过河的时间最短，选项A正确；因船速大于河水的流速，则船的合速度方向可以垂直河岸，即当小船船头斜向上游方向时，可能使小船的过河位移为60m，选项B正确；当v1变为5  m/s 时，船速小于河水流速，则合速度不能垂直河岸方向，则小船不能到达正对岸，选项C正确；船过河的时间由船速沿河岸方向的速度决定，若小船船头始终指向正对岸，则小船过河的时间一定，与河水流速无关，选项D错误；此题选项错误的选项，故选D.
解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，并掌握运动学公式的应用，注意船在静水的速度与河水流速的关系决定能否垂直河岸过河．
4、D
【解析】
ACD.电势差的定义式为，是用比值法定义的物理量，其特点是电势差与试探电荷无关，由电场的强度和两点的位置决定；故A，C错误，D正确.
B.电场力做功是与路径无关，只由初末位置的电势差有关；故B错误.
5、D
【解析】
根据s—t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2 m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8 m/s，则碰前速度大小之比为5：2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，，故C错误，D正确．
故选D
6、C
【解析】
AC. A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；
BD. A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。
7、BC
【解析】
小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．
设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，
解得：，
因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．

8、AD
【解析】
由B运动到A引力做负功，动能减小的，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故A正确；同在A点，只有加速它的轨道才会变大，所以经过A点的动能小于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，故B错误；轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律，在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故C错误；根据a=，在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D正确；故选AD．
解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律．要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度，应比较物体实际所受到的力，即万有引力．
9、AC
【解析】
A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。
B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。
CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。
10、BC
【解析】
第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.
解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．
11、BD
【解析】
A．在空中匀速下降的跳伞运动员，速度恒定，即动能恒定，但高度下降，所以重力势能减小，故机械能不守恒，A不符合题意；
B．沿光滑曲面自由下滑的物体，运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B符合题意；
C．被起重机匀速吊起的重物，速度恒定，即动能恒定，但高度上升，所以重力势能增加，故机械能不守恒，C不符合题意；
D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，加速度竖直向下，大小为g，所以合力等于重力，即只有重力做功，机械能守恒，D符合题意．
12、BD
【解析】
由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A错误，B正确；粒子从M运动到N点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确，C错误；故选BD.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、d;
【解析】
物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，，都是自由落体运动的公式．故A、B错误．C、物体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故c错误．
D、为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故正确．
14、0.072； 0.074； 在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒； C； 重力加速度；
【解析】
（1）明确了实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．由AC间的平均速度求出B点的速度，再求重物在B点时的动能．OB距离等于重物从开始下落到B点的高度h，由求出重力势能的减小量，并得出结论．（2）根据需要验证的方程，根据数学式选择图象，并分析斜率的意义．
【详解】
（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，面积打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为，重物在B点时的动能，从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量，在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；（2）本实验需要验证的方程是，约去质量m，即为，所以图象是过原点的直线，故选C，根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．
验原理是实验的核心，根据原理作图象、分析误差、选择器材、安排实验步骤等等．图象往往从数学角度理解物理意义．
15、AD 7.61 7.63 守恒
【解析】
(1)[1]A．实验需要使用米尺测量点迹间的间距，故A项正确；
B．实验用打点计时器记录时间，不需要秒表，故B项错误；
CD．电磁打点计时器可使用0〜12V的交流电流，故C项错误，D项正确。
(2)[2]打B点时，重锤的速度

在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量

[3]在打点计时器打O点至B点过程中，重物重力势能减少量

[4]据上面数据知，在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能守恒。

三．计算题(22分)
16、（1） （1）400N
【解析】
(1)当汽车队最高点压力刚好为零时，有：
解得:
可知汽车的速度不能超过.
(1)对乘客分析，根据牛顿第二定律得，
解得
根据牛顿第三定律知，质量为50kg的乘客对座位的压力为400N．
17、 (1)；(2)；(3)R≥5m或0＜R≤2m。
【解析】
(1)小球离开台面到达A点的过程做平抛运动，故有

小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩时的弹性势能为
；
(2)小球在A处的速度为

小球从A到C的运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得

解得
；
(3)小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，即小球能通过圆轨道最高点，或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径；
那么对小球能通过最高点时，在最高点应用牛顿第二定律可得
；
对小球从C到最高点应用机械能守恒可得

解得
；
对小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径的情况应用机械能守恒可得

解得
；
故小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R≥5m或0＜R≤2m；