2025届安徽省芜湖市镜湖区师范大学附中物理高一下期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

2025届安徽省芜湖市镜湖区师范大学附中物理高一下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、 (本题9分)2017年10与24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在距地700千米的圆形轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星说法正确的是（ ）
A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度
B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”线速度
C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期
D．“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度
2、如图所示，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与a球相比，b球

A．初速度较小
B．速度变化率较小
C．落地时速度一定相等
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较小
3、 (本题9分)如图所示，轻弹簧置于光滑水平面上，一端固定在竖直墙壁，另一端自由．现分别用质量不等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放，物块离开弹簧的瞬间（　　）

A．质量小的速度大
B．质量小的动能大
C．质量大的速度大
D．质量大的动能大
4、 (本题9分)如果两个力彼此平衡，则它们（ ）
A．一定是作用力与反作用力
B．一定不是作用力与反作用力
C．可能是作用力与反作用力
D．一定是性质相同的力
5、 (本题9分)开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。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，太阳处在圆心上
B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
C．行星公转周期与行星的质量有关
D．所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比
6、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经画出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是( )

A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势点
C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒向左加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
7、 (本题9分)如图所示,一粗糙的四分之一圆弧轨道,半径为R,轨道圆心O与A点等高．一质量为m的小球在不另外施力的情况下,能以速度v沿轨道自A点匀速率运动到B点,取小球在A点时为计时起点,且此时的重力势能为零,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是

A．到达底端时,重力做功的功率为mgv
B．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功
C．小球重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRsin
D．小球的机械能随时间的变化关系为E=mv2-mgRsin
8、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s1．由图中数据可得

A．物体的质量为1 kg
B．h=0时，物体的速率为10 m/s
C．h=1 m时，物体的动能Ek=40 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J
9、如图所示，轻质弹簧竖直固定在地面上，在其正上方某高度由静止释放一小球，设下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E，不计空气阻力，竖直向下为正方向。则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是

A． B． C． D．
10、 (本题9分)如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是

A．在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2
B．在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量
C．在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于mgL sinθ+mv2
D．在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗 mgLsinθ+mv2的电能
11、如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则

A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vB
B．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量
C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力
D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小
12、 (本题9分)据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”一—沃尔夫(Wolf) 1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星的沃尔夫1061c运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球．设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c的表面运行.已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动．则下列说法正确的是（ ）
A．从地球发射该卫星的速度应该大于第三字宙速度
B．若已知围绕沃尔夫1061c的表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径
C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于
D．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关
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)（1）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列物理量中需要且能够直接测量的量有________________（填字母序号）．

A．重锤下落的加速度 B．与下落高度相对应的重锤的势能
C．计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度
D．与下落高度相对应的重锤的瞬时速度
（2）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列如下图所示的点，A为第一个点，B、C、D为相邻的点，相邻点的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，取，求：

①打点计时器打下计数点C时，物体的速度______m/s（保留三位有效数字）；
②从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量_______J，此过程中，物体动能增加量____________J（保留三位有效数字）
③根据以上实验数据可得出实验结论：________________________
14、（10分）用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．

（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.
（3）实验主要步骤如下：
①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；
②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．
③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）
④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.
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)设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。
（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。
16、（12分）火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行，该运动可看做匀速圆周运动。已知探测器飞行一周的时间为 T，火星视为半径为 R 的均匀球体，万有引力常量为 G，求：
(1)火星的质量 M；
(2)火星表面的重力加速度 g。
17、（12分） (本题9分)万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．
（1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．
（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．
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】
A、根据可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误．B、根据可得，风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确．C、根据可得，风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的周期大于“碳卫星”的周期，故C错误；D、第一宇宙速度是最大的运行速度，所以“风云四号”卫星的线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选B．
【点睛】根据万有引力提供向心力比较“飞云四号”卫星和“碳卫星”的向心加速度和线速度，第一宇宙速度是最大的运行速度，由于地球自转，“碳卫星”的轨道无法和某一经线重合.
2、D
【解析】
A. 根据竖直方向 ，所以a运动时间长，而水平匀速，水平位移相同，所以a的水平速度小，A错误。
B. 速度变化率等于加速度大小，两小球加速度均为g，相同，B错误。
C. 因为落地速度是竖直速度与水平速度的合速度，而a的竖直速度大，水平速度小，所以无法具体比较两物体落地速度大小，C错误。
D. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切值 ，a的初速度小，而运动时间长，所以a落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确。
3、A
【解析】
弹簧压缩相同长度，弹簧具有的弹性势能相等，根据功能关系可知物块离开弹簧的瞬间弹性势能全部转化为物块的动能，所以两物块动能相等，根据动能的表达式可知质量小的速度大，故A正确。
4、B
【解析】
作用力与反作用力是两个不同物体受到的力，而两个力彼此平衡，作用力在同一个物体上，所以两个力彼此平衡，必不是作用力和反作用力，故AC错误，B正确．平衡力的性质可以相同，也可以不同．故D错误．故选B.
点睛：本题实质考查平衡力与作用力、反作用力的区别，它们主要有两大区别：一是作用力与反作用力是两个不同物体受到的力，而两个力彼此平衡，作用力在同一个物体上；二作用力与反作用力的性质一定相同，而平衡力的性质不一定相同．
5、B
【解析】A、根据第一定律：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；所以A错误。B、根据第二定律：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。所以对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大；所以B正确。C、D、开普勒第三定律中的公式，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，式中的k只与中心体的质量有关，即与恒星质量有关，故C、D错误。故选B。
【点睛】开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。
6、B
【解析】
ab棒向右匀速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。原线圈中产生的感应电流是恒定的，原线圈中的磁场是恒定的，穿过副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生，cd中没有电流流过，所以c点与d点等电势。故A错误、B正确；ab棒向右加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。根据安培定则判断可知，原线圈中向下的磁场，而且在增强，副线圈中有向上的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从d通过电阻到c，d点电势高于c点，故C错误；ab棒向左加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从b→a，ab相当于电源，所以a点电势高于b点。根据安培定则判断可知，原线圈中向上的磁场，而且在增强，副线圈中有向下的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从c通过电阻到d， c点电势高于d点，故D错误。
7、BD
【解析】
到达底端时，重力做功的瞬时功率为P=mgvcos900=0，选项A错误；小球速度大小不变，根据动能定理知，合力做功为零，由于支持力不做功，则重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正确．经过时间t，下降的高度h=Rsin，则重力势能随时间的变化关系为Ep=-mgh=-mgRsin，故C错误．小球的机械能E=Ek+Ep=mv2−mgRsin，故D正确．故选BD．
点睛：解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，以及在求解重力势能时，注意零势能平面的选取．
8、AD
【解析】
A．Ep-h图像知其斜率为G，故G= =10N，解得m=1kg，故A正确
B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；
C．h=1m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误
D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek’=100J，故D正确
9、AC
【解析】
AB.小球开始下落时，做自由落体运动，加速度不变，当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：mg-kx=ma，所以：，当压缩到最低点时，加速度大于g，故A正确，B错误；
CD.下降过程，自由落体阶段，小求机械能守恒，当与弹簧接触后，由能量守恒得：小球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能，即：E0-E=kx2，则，E=E0-kx2，故C正确，D错误。
10、BC
【解析】
A. 由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2，选项A错误；
B. 在t1时间内，物块相对传送带的位移，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；
C. 由能量关系可知，在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增量，即mgL sinθ+mv2，选项C正确；
D. 在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗 mgL1sinθ+mv2+Q，由选项B可知：mgL1sinθ+mv2=Q，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗 2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能，选项D错误；
11、ABD
【解析】
A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.
B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.
C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.
D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.
12、AB
【解析】
从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c表面运行，发射的速度应大于第三宇宙速度，A正确；已知地球的质量，可以得知沃尔夫1061c的质量，根据可以求出沃尔夫1061c的半径，B正确；沃尔夫1061c和地球围绕的中心天体不同，不能根据开普勒第三定律求解轨道半径的三次方，可知公转半径的三次方之比不等于，C错误；根据可得，与卫星的密度无关，D错误．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）C (2)①2.13 ②2.27 2.27 ③在误差范围内，重锤下落过程中机械能守恒．
【解析】
（1）重力加速度不需要测量，由当地的重力加速度代入计算，故A错误；与下落高度相对应的重锤的势能，需要但得计算，故B错误；计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度，需要可以直接测量，故C正确；与下落高度相对应的重锤的瞬时速度，需要但得计算，故D错误．所以选C．
（2）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则．
（3）从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量:；物体动能增加量．
（4）根据以上实验数据可以得出实验结论：在误差范围内重物下落机械能守恒．
14、平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL
【解析】
第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；
第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；
第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.
第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.

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）g=，M=； （2）v=， 2
【解析】
（1）物体静止时由平衡条件有: mg=kx，所以火星表明的重力加速度g=；在火星表面重力由万有引力产生：mg=G，解得火星的质量M=。
（2）重力提供近地卫星做圆周运动的向心力：mg=m，解得卫星的线速度v=；近地卫星的周期T==2。
16、 (1) (2)
【解析】
(1) 设火星的质量为M，火星探测器质量为m，对火星探测器，有：

解得：

(2) 物体在火星表面受到的重力等于万有引力

联立解得火星表面的重力加速度

17、（1）， （2）
【解析】
解：
(1)设地球质量为M，某物体质量为m，
由

得地球质量

地球的体积

地球的密度为

(2)对月球上的某物体

对嫦娥三号绕月运行

得