2024-2025学年湖南省郴州市第二中学高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年湖南省郴州市第二中学高一物理第二学期期末检测模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、如图所示，当汽车以12m/s通过拱形桥顶时，对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在桥面行驶至桥项时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度为

A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s
2、衢州市教育局发布《关于实施高中学生体质健康发展“天天向上”行动的通知》后，某体重为60kg的男生参加引体向上体能测试．从双臂伸直（图甲）到肩部与单杠同高（图乙）计1次，每次重心升高约50 cm，以下说法正确的是

A．图甲到图乙过程，该同学一直处于超重状态
B．图甲到图乙过程，该同学一直处于失重状态
C．图乙到图甲过程，重力做的功约300J
D．图乙到图甲过程，双臂拉力做功为0
3、 (本题9分)太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫星的，且运行方向与地球自转方向相同。下列说法正确的是
A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度
B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍
C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救
4、 (本题9分)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，电场线与该六边形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列说法中正确的是 ( )

A．D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3V
B．D、E、F三点的电势分别为6V、4V、3V
C．电场线方向从D指向A
D．电场线方向从C指向F
5、 (本题9分)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态不变下滑了一段距离，重力对他做功1900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中：
A．动能增加了1900J
B．重力势能减小了1900J
C．合力做功2000J
D．机械能增加100J
6、 (本题9分)t＝0时，甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是

A．在第1小时末，乙车改变运动方向
B．在第2小时末，甲乙两车相距10 km
C．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D．在第4小时末，甲乙两车相遇
7、物体做曲线运动时( )
A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化
B．速度在变化而加速度可以不发生变化
C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化
D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化
8、 (本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是

A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点的加速度为零
C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大
D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量
9、 (本题9分)在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．则三个小球从抛出到落地过程中：
A．运动时间相同
B．运动中的加速度相同
C．落地时重力的功率相同
D．落地时的动能相同
10、关于地球的同步卫星，下列说法正确的是( )
A．它处于平衡状态，且具有一定的高度
B．它的加速度小于9.8 m/s2
C．它的周期是24 h，且轨道平面与赤道平面重合
D．它绕行的速度小于7.9 km/s
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________

12、（10分） (本题9分)打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=．那么：

(1)纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量= _____J，动能的增加量= _____J；(结果取3位有效数字）
(4)实验结果发现动能增量总_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，其主要原因是_________________________________．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分）如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90 kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.
求：

(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小？
14、（14分） (本题9分)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度－时间图象如图(a)所示．降落伞用1根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37°，如图(b)所示．已知运动员和降落伞的质量均为50 kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f＝kv．重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.1．求：

(1)打开降落伞前运动员下落的高度；
(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；
(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少．
15、（13分）如图所示，一质量为m／3的人站在质量为m的小船甲上，以速度v0在水面上向右运动．另一完全相同小船乙以速率v0从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动．为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，求：为能避免两船相撞，人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？

参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、D
【解析】
根据牛顿第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。当车对桥顶无压力时，有：mg=m，代入数据解得：v'=24m/s。
A. 3m/s，与结论不相符，选项A错误；
B. 10m/s，与结论不相符，选项B错误；
C. 12m/s，与结论不相符，选项C错误；
D. 24m/s，与结论相符，选项D正确；
2、C
【解析】
AB. 从图甲到图乙过程，该同学先向上加速后向上减速，则加速度方向先向上后向下，则先处于超重状态，后处于失重状态。故A项错误，B项错误；
C. 从图乙到图甲过程，重力做正功，大小为：

故C项正确；
D. 从图乙到图甲过程，设拉力做功WF，根据动能定理：

拉力做功：
WF=-300J，
故D项错误。
3、A
【解析】
A.由万有引力提供向心力，则有：

可得：，可知“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度，故选项A符合题意；
B.由万有引力提供向心力，则有：

可得：，可知 “轨道康复者”运行速度等于同步卫星运行速度的倍，故选项B不符合题意；
C.由万有引力提供向心力，则有：

可得：，由于同步卫星与地面上的人角速度相等，可知 “轨道康复者”运行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故选项C不符合题意；
D.“轨道康复者”可以从高轨道减速从而对低轨道上的卫星进行拯救，故选项D不符合题意。
4、A
【解析】
A、B、连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AC四等分，如图所示：

则中点的电势为3V，靠近A的点M电势为2V，则MB为一条等势线；根据电场线与等势线垂直，则能作出电场线及方向。根据几何关系可知，F的电势为3V；依据同样的方向可得，D、E两点的电势分别为7V、6V；故A正确，B错误；
C、D、根据A做出的等势面可知电场线与等势面垂直且由高电势指向低点势，故C，D错误.
故选A.
根据电场线与等势线垂直，则能作出电场线，且由沿着电场线方向电势降低来确定电场线指向。找等势点，作等势面和电场线，是解决这类问题常用方法。
5、B
【解析】
AC、重力对他做功1900J，克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则合外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，根据动能定理得：他的动能增加了1800J，故A、C错误；
B、重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，故B正确；
D、他的动能增加了1800J，重力势能减小了1900J，所以机械能减小了100J，故D错误；
故选B．
【点睛】根据动能定理确定动能的变化，物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少，由动能的变化和重力势能的变化结合求机械能的变化．
6、BC
【解析】
A．由图可知，2小时内乙车一直做反方向的运动，1小时末时开始减速但方向没有变，A错误；
B．图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知，2小时内，甲车正向运动的位移为；而乙车反向运动，其位移大小为，因两车相向运动，且初始时刻相距70km，则2小时末时，两车还相距10km，B正确；
C．图象的斜率表示加速度，由图可知，乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率，故乙车的加速度总比甲车的大，C正确；
D．4小内甲车的总位移为120km，而乙车的总位移为，即乙车的位移为正方向的30km，两车原来相距70km，4小时末时，甲车离出发点120km，而乙车离甲车的出发点70+30km=100km，故此时甲乙两车不相遇，故D错误．
7、ABD
【解析】
A. 物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；
BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；
C. 物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。
8、CD
【解析】
A. 由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；
B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；

C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；
D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.
9、BD
【解析】
试题分析：小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小．
解：A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；
BD、小球运动过程中，机械能守恒，初动能相等，根据机械能守恒定律知，落地的动能相等，但是速度方向不同，故B正确，D错误．
C、落地时速度相等，但方向不同，根据P=Gvcosθ可知，重力的瞬时功率不等，故C错误．
故选：B．
10、BCD
【解析】
试题分析：地球同步卫星是指与地球具有相同运动周期的卫星，其相对于地球上的一点来说静止，轨道平面与赤道平面重合，但一直围绕地球在运动，没有处于平衡状态，A选项错误，C选项正确．近地卫星重力完全用来向心力，，此时加速度为9.8 m/s2，地球同步卫星半径更大，加速度变小，B正确．近地卫星的绕行速度为79 km/s，，，地球同步卫星半径更大，速度小，D正确．
考点：第一宇宙速度，同步卫星，近地卫星
点评：第一宇宙速度即近地卫星的绕行速度，也是发射卫星的最小速度．地球同步卫星与地球有相同的角速度，且轨道平面与赤道平面重合，则可以与地球上的一点保持相对静止．

二、实验题
11、7.61 7.63 “略大于” 纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能
【解析】
第一空.利用匀变速直线运动的推论，所以动能为，
第二空.重力势能减小量，
第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，
第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。
12、（1）左端 （2）B (3)1.89J 1.84J (4)小于 重物克服阻力做功
【解析】
(1)[1]．O为纸带上打的第一个点，则纸带的_左_端与重物相连．
(2)[2]．根据图上所得的数据，可计算打B点时重物的速度，则应取图中O点和_B_点来验证机械能守恒定律．
(3)[3][4]．从O点到B点，重物重力势能减少量

打B点时重物的速度

从O点到B点，动能的增加量

(4)[5][6]．实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，其主要原因是重物克服阻力做功.
点睛：重物下落过程中受到空气阻力和纸带与计时器间的阻力，为减小阻力的影响：1、打点计时器应处于竖直平面内且两限位孔应在一竖直线上，这样纸带与计时器间的阻力较小；2、重物应选质量较大、体积较小的物体．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、 (1) 5.2m/s(2)432N
【解析】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。
(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。
【详解】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1
以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得：
(M2+m)v0=M2v1+mv
代入数据联立解得：
v1=0.4m/s,v=5.2m/s
(2)以甲为研究对象,由动量定理得：
Ft=M1v1-(-M1v0)
代入数据解得F=432N
答案:(1)5.2m/s；(2)432N
14、 (1)20 m　(2)k＝200 N·s/m　a＝30 m/s2　方向竖直向上　(3)312.5 N
【解析】
（1）根据速度位移公式求出打开降落伞前人下落的高度．
（2）抓住平衡，根据kv=（m1+m2）g求出阻力系数，根据牛顿第二定律求出加速度的大小．
（3）对人分析，根据牛顿第二定律求出拉力的大小．
【详解】
（1）打开降落伞前运动员做自由落体运动，根据速度位移公式可得运动员下落的高度为：h＝，
由题图（a）可知：v0=20 m/s
解得：h=20 m．
（2）由题图（a）可知，当速度为v=5 m/s时，运动员做匀速运动，受力达到平衡状态，
由平衡条件可得：kv=2mg
即 ，
解得：k=200 N•s/m．
在打开降落伞瞬间，由牛顿第二定律可得：kv0-2mg=2ma，
解得：a=30 m/s2，方向竖直向上．
（3）根据题意可知，打开降落伞瞬间悬绳对运动员拉力最大，设此时降落伞上每根悬绳的拉力为T，以运动员为研究对象，则有：1Tcos 37°-mg=ma，
代入数据可解得：T=312.5 N，
故悬绳能够承受的拉力至少为312.5 N．
本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，关键合理地选择研究的对象，运用牛顿第二定律进行求解．
15、
【解析】
设向右为正，两船恰好不相撞，最后具有共同速度v1，由动量守恒定律：

解得：
设人跳出甲船的速度为v2，人从甲船跃出的过程满足动量守恒定律：

解得：