福建省莆田市莆田第八中学2024-2025学年高一物理第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

福建省莆田市莆田第八中学2024-2025学年高一物理第二学期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)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．速度一定不变 B．加速度一定不变 C．动能一定变化 D．合外力一定不做功
2、 (本题9分)如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是(　　)

A．枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动
C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
3、一质量为 200kg 的小船静止在平静的水面上，小船长度为 2m。质量为 50kg的小孩从船头走到船尾。若不考虑船运动过程中水对船的阻力，则人从船头走到船尾的过程中

A．人与船可以向相同方向运动
B．船的速率始终是人的速率的 4 倍
C．人对地发生的位移大小为 1.6m
D．船对地发生的位移大小为 1.6m
4、 (本题9分)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I．已知单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q．此时电子的定向移动的速度为v．在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为
A． B． C． D．
5、小球A沿着光滑的水平面以速度v0（方向向右）与静止的小球B发生弹性正碰。若mA：mB=1：2，则碰撞后（ ）

A．A球的速度大小为v0，方向水平向左
B．A球的速度大小为v0，方向水平向右
C．B球的速度大小为v0，方向水平向左
D．B球的速度大小为v0，方向水平向右
6、 (本题9分)如图所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在近地点变轨后的运行速度(　 　)

A．小于7.9 km/s
B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s
C．大于11.2 km/s
D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
7、 (本题9分)图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（　　）

A．人对重物做功，功率为mgv
B．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左
C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvt
D．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变
8、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有

A．TA>TB B．vA>vB
C．aA正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
10、 (本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（    ）
A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小
C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为
11、 (本题9分)两个共点力的大小分别为F1＝6 N，F2＝10 N，则它们的合力可能为(　　)
A．3 N B．5 N C．10 N D．20 N
12、如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是

A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力f做功为－mgL
D．空气阻力f做功为
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．

（1）下面关于该实验的操作过程正确的是______．
A．如果使用电火花打点计时器，则应该接到4~6V的交流电源上
B．重锤要从靠近打点计时器处静止释放
C．验证机械能是否守恒必须以纸带上第一个点作为起点计算
D．如果某条纸带第一、第二两点之间的距离明显大于2mm，可能是先释放重锤，后接通电源打出的一条纸带
（2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为，测得所用重锤的质量为0.40kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取连续的多个点A、B、C……作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为……，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于________J，动能的增加量等于_______J．（计算结果均保留2位有效数字）

（3）实验中获得多组数据，描出图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_________时（填字母序号），说明重锤在下落过程中机械能守恒．
A．0.5g B．g C．2g D．5g
14、 (本题9分)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．

在做“验证动量守恒定律”的实验时
（1）实验必须满足的条件是______．
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射球每次都要从同一高度由静止释放
D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
（2）实验中要完成的必要步骤是______填选项前的字母．
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量抛出点距地面的高度H
C.用秒表测出小球做平抛运动的时间t
D.分别确定碰撞前后落地点的位置和碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON．
（3）入射小球质量为，被碰小球质量为，两小球的质量应满足______选填“大于”“小于”或“等于”
（4）若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒．
（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为______．
15、 (本题9分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)

（1）图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为____m/s2.(保留两位有效数字)
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s－2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在下图所示的坐标纸中画出a－图线______，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________________

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示是一种测量重力加速度g的装置。在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以某一初速度自O点竖直上抛，经t时间上升到最高点，OP间的距离为h，已知引力常量为G，星球的半径为R；求：

（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的质量M；
（3）该星球的第一宇宙速度v1。
17、（10分） (本题9分)某滑板爱好者在离地面h = 1．8m高的平台上滑行，以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点，其水平位移S1 = 3m。着地时由于存在能量损失，着地后速度变为 v = 4m/s，并以此为初速度沿水平面滑行S2 = 8m后停止。已知人与滑板的总质量m = 70kg，空气阻力忽略不计，取g = 10m/s2。求：

（1）人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小；
（2）人与滑板离开平台时的水平初速度的大小；
（3）人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能。
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】
A．速度是矢量，包括大小的方向，匀速圆周运动的物体，速度方向沿运动的切线方向，时刻改变，因此速度时刻改变，A错误；
B．加速度指向圆心，方向时刻改变，因此加速度一定改变，B错误；
C．动能没有方向，做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，因此动能不变，C错误；
D．匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，而速度沿着切线方向，合外力与速度垂直，因此合外力对物体不做功，D正确。
故选D。
2、B
【解析】
当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实质是自由电子的移动，即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动，正电荷不移动，故B正确。
3、C
【解析】
A. 船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

得：

负号表示人与船的速度方向总是相反，故A项与题意不相符；
B. 将m人=50kg，m船=200kg代入

解得：

则人的速率始终是船的速率的4倍，故B项与题意不相符；
CD. 人从船头走到船尾，设人和船对地发生的位移大小分别为s1和s2，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

又

解得：

故C项与题意相符，D项与题意不相符。
4、D
【解析】
在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线体积为v△tS，又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS△t，故D正确，C错误；由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为q，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为，故AB错误．所以D正确，ABC错误．
5、A
【解析】
以向右为正方向，A和B的碰撞满足动量守恒，有：
①，
A和B发生弹性碰撞，系统的机械能守恒，有：
②
代入质量关系mA：mB=1：2，可得：

联立解得：(负号表示方向向左)，.
A.A球的速度大小为v0，方向水平向左与计算结果相符；故A项符合题意.
B.A球的速度大小为v0，方向水平向右与计算结果不相符；故B项不合题意.
C.B球的速度大小为v0，方向水平向左与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.B球的速度大小为v0，方向水平向右与计算结果不相符；故D项不合题意.
6、B
【解析】本题考查的是三种宇宙速度的问题。第一宇宙速度为环绕速度，绕地球运动的速度为7.9 km/s；第二宇宙速度为脱离速度，是离开地球引力的速度为11.2 km/s；则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s；B正确；
7、BC
【解析】
A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。
B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。
C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。
D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。
8、ACD
【解析】
万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；； ，则由于rA>rB，则TA>TB，vA感应电动势相等，则C正确；
D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．
10、BD
【解析】
发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。
本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。
11、BC
【解析】
两力合成时，合力范围为：|，代入数据得：，故选BC．
【点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且
12、ABD
【解析】
A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为 WG=mgL，故A正确；
B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；
CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即
，故C错误，D正确。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、BD 0.98 0.95~0.97 B
【解析】
(1)A、如果使用电火花打点计时器，则应该接到220V交流电源上，而电磁打点计时器，使用的4V-6V的交流电源上，故A错误；B、实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器处由静止释放，故B正确．C、不论纸带上从哪个点开始计算都能验证机械能是否守恒，故C错误；D、如果某条纸带的开始两个明显点迹之间的距离大于2mm，可能是先释放重物，再接通电源打出的一条纸带，原因是初速度不为零，而计算时，却当作零的处理的，故D正确；故选BD.
(2)重力势能减小量为：△Ep=mgh=0.4×9.8×0.25J=0.98 J; 在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则,
则增加的动能为：.
(3)若机械能守恒，有：，即v2=2gh，图线的斜率在误差允许的范围内k=g，则机械能守恒，故选B．
该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力．解决本题的关键知道实验的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，得出动能的增加量，以及会通过下降的高度求出重力势能的减小量．
14、BC        AD 大于
【解析】
（1）斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故B正确；小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故C正确；实验过程中，白纸不可以移动，故D错误．所以BC正确，AD错误．
（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故选AD．
（3）为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；
（4）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式，说明两球碰撞遵守动量守恒定律．
（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：；即．
15、3.19
【解析】
根据逐差法求出加速度；根据表中数据利用描点法可得出对应的 图象，结合牛顿第二定律及图象进行分析，则可明确对应的公式．
【详解】
(1)由交流电的频率为50 Hz可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T＝0.02s.由 ，t＝2T得，
(2)由表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示:

由图可知，图象的斜率，由牛顿第二定律可知，故图象的斜率表示拉力；则由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是.
本题考查探究加速度和物体质量及受力之间的关系，要注意明确实验原理，正确应用牛顿第二定律进行分析即可．

三．计算题(22分)
16、（1） （2） （3
【解析】（1）由竖直上抛运动规律得：t上=t下=t
由自由落体运动规律：

（2）在地表附近：

（3）由万有引力提供卫星圆周运动向心力得：

点睛：本题借助于竖直上抛求解重力加速度，并利用地球表面的重力与万有引力的关系求星球的质量。
17、（1）70N （2） （3）1575J
【解析】
（1）在水平地面上滑行过程, 设滑板受到的平均阻力的大小为f
据动能定理：
解得：
（2）人离开平台后作平抛运动
由 得
∵ 水平位移 S1= v0 t
∴ 水平初速度
（3）碰撞前机械能：
碰撞后机械能：
△E = E－E0 = 1575J