试题山西省怀仁市重点中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

试题山西省怀仁市重点中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试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：（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、从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体在空中运动的时间tA．、tB、tC的关系分别是（）A．vA．>vB>vC，tA．>tB>tC B．vA．<vB<vC，tA．=tB=tCC．vA．<vB<vC，tA．>tB>tC D．vA．>vB>vC，tA．<tB<tC2、(本题9分)如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为A． B．C． D．不能确定3、(本题9分)如图所示，用水平力推静止在水平面上的木箱，没有推动．这时，木箱受到的推力()A．一定小于摩擦力B．一定小于重力C．一定和摩擦力大小相等D．一定和摩擦力方向相同4、(本题9分)关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化D．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定改变5、(本题9分)如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.1．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为()（g取10m/s2）A．1J B．1.6J C．2J D．1J6、“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．7、质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为5B．3t0时刻的瞬时功率为15C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为258、(本题9分)半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球(可看成质点)分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，不正确的是A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．两球在最低点加速度大小不等D．机械能总是相等的9、(本题9分)如图所示，水平传送带长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速放上可视为质点的小木块，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，则小木块从左到右的运动时间可能是（）A． B．+ C． D．10、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落到b点时，与弹簧接触，至c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a－b－c的运动过程中（）．A．小球的机械能守恒 B．小球的机械能不守恒C．小球在b点时动能最大 D．小球在c点时系统的弹性势能最大11、如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右12、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行，如果某绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球做匀速圆周运动时（绳长不可忽略），下列说法正确的是A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳索无弹力D．绳索有弹力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、低压交流电源、导线、重锤、天平等仪器．其中不必要的是____________．（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致试验结果mgh__mv2（填>、=、<）（3）如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________，其斜率等于________的数值．14、（10分）(本题9分)某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：(1)按图摆好实验装置，其中小车质量M＝0.20kg，钩码总质量m＝0.05kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50Hz)，打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125J.(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．（双项选择题）A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因三、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)一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，离地高度为h．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：（1）地球的质量；（2）卫星绕地球运动的线速度.16、（12分）(本题9分)假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船，通过长途旅行，目睹了美丽的火星，为了熟悉火星的环境，飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为H，测得飞行n圈所用的时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G，求：（1）神舟X号宇宙飞船绕火星运动的周期；（2）火星的质量；（3）火星表面的重力加速度。17、（12分）(本题9分)如图所示，是一个电梯模型，A为电梯的厢体，B为平衡重物，A、B的质量分别为M=200kg，m=50kg。

A、B通过绕过两个定滑轮的钢丝绳连接，不计钢丝绳和定滑轮的质量。某时刻，电动机牵引厢体A，使之由静止开始向上运动，电动机输出功率为1500W保持不变，厢体A上升2m后开始做匀速运动。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。在厢体向上运动过程中，求：(1)若厢体A向上加速时的加速度大小为0.5m/s2，则重物B下端绳的拉力大小；(2)厢体A从开始运动到刚好开始匀速运动所用的时间(结果保留两位有效数字).

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、C【解析】

三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：根据可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以．A．vA.>vB>vC，tA.>tB>tC，与结论不相符，选项A错误；B．vA.<vB<vC，tA.=tB=tC，与结论不相符，选项B错误；C．vA.<vB<vC，tA.>tB>tC，与结论相符，选项C正确；D．vA.>vB>vC，tA.<tB<tC，与结论不相符，选项D错误；故选C.2、A【解析】

杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确3、C【解析】因木箱处于静止状态，故木箱受力平衡，即小孩的推力等于地面对木箱的摩擦力，木箱受到的推力方向与摩擦力的方向相反，C正确．4、B【解析】

AB.物体做曲线运动的条件是受到的合力和运动方向不在一条直线上，做曲线运动的物体加速度不一定改变，只要合力不变，加速度就不变，如平抛运动，故A错误，B正确；

C.物体的运动状态发生变化，就是速度发生了变化，物体就一定有加速度，物体的合外力就不为零，而受力情况却不一定发生变化，如平抛运动，故C错误

D.物体在恒力作用下运动，当恒力的方向（加速度方向）与速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动，速度方向一定改变；当恒力的方向（加速度方向）与速度方向相同时，物体在恒力的作用下速度方向不发生改变，故D错误．5、B【解析】

加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v，根据位移速度公式，有2a1x1＝v22a2x2＝−v2解得W=Fx1=1.6J故选B．【名师点睛】本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解．6、B【解析】

AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知故A错误，B正确；CD.月球绕地球运动的周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误。7、BD【解析】

AB.3t0时速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0时刻瞬时功率P=3F0·v=15故A错，B对；CD.0~2t0内，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0内位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0内水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0内平均功率P=W1＋C错，D对。8、ABC【解析】试题分析：两小球下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，A错误，D正确；对小球下滑到最低端应用动能定理得：mgr=12m考点：本题考查了机械能守恒定律和圆周运动的知识9、BCD【解析】

小木块在传送带上的运动有以下几种可能：①木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动；②只做匀加速运动，但到达最右端的速度小于传送带的速度；③只做匀加速运动，但到达最右端的速度等于传送带的速度；B.小木块放到传送带上之后，若L较长，木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动，运动到最右端时间，故B正确；C.小木块放到传送带上之后，若L较短，木块只做匀加速运动，运动到最右端时间，故C正确；D.小木块放到传送带上之后，若L可能为某一个值，木块只做匀加速运动，且运动到最右端时，速度就是传送带的速度v，运动时间，故D正确；A.由BCD分析可知，A错误。10、BD【解析】从a到c的运动过程，小球除重力做功外，弹簧的弹力对小球做功，故小球的机械能不守恒；对小球和弹簧的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此系统的机械能守恒．所以A项错误，B项正确．小球从b点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到bc间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从b到c先做加速运动，后做减速运动，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，到b点的动能不是最大，所以C选项错误，D选项正确．故选BD．点睛：明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．11、AC【解析】

则当振动膜片向右振动时板间距离减小，根据公式，所以电容增大，又因为电路接通所以电压不变，据可知电荷量增加，电容被充电，则电阻R上电流方向自右向左，电容器两极板间的场强增大，故AC正确，BD错误．故选AC．12、AD【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故A正确、B错误．航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式a=rω2知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．根据可知，绳索弹力不为零，选项C错误，D正确．故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、天平>Dg【解析】（1）其中不必要的器材是：天平，因为我们是比较mgh、mv2大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．

（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，使得动能增加量小于重力势能的减小量，即会导致试验结果mgh>mv2；（3）利用v2-h图线处理数据，如果mgh=mv2那么v2=gh，则v2-h图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选D．

点睛：利用图象结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距研究其物理意义．14、0.180AB【解析】

（1）根据题意物体所受合外力为：F=mg=0.05×10=0.50N，

根据功的定义可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根据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可以求出第5个点的速度大小为：（其中t=5T=）

动能公式为：（2）A设绳子上拉力为