2024届河北省石家庄市鹿泉一中物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届河北省石家庄市鹿泉一中物理高一第二学期期末学业质量监测试题请考生注意：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、(本题9分)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的两个小球，一个竖直上抛，另一个平抛。则它们从抛出到落地A．运动的时间相等B．位移相同C．落地时的速度相同D．落地时的动能相等2、(本题9分)一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远，则学生对球做的功为（）A．2000J B．16J C．1000J D．无法确定3、2019年初，中国科幻电影《流浪地球》热播.影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作.地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入椭圆轨道Ⅱ.在椭圆轨道Ⅱ上运行到B点，……，最终摆脱太阳束缚.对于该逃离过程，下列轨道示意图可能正确的是A． B．C． D．4、(本题9分)下列关于机械能守恒的说法正确的是（）A．物体竖直向上运动时所受合力为零，其机械能守恒B．物体做平抛运动时机械能守恒C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒D．物体沿斜面匀速下滑时机械能守恒5、(本题9分)下列说法不正确的是A．开普勒总结并提出了行星运动的三个定律B．卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量C．伽利略认为“重的物块比轻物体下落得快”D．波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳“地心说”6、如图所示，一卫星绕地球运动，运动轨迹为椭圆，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远．卫星运动速度最大的位置是A．A点 B．B点C．C点 D．D点7、(本题9分)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v08、如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（）A．B和A的运动一定是简谐运动B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比9、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度10、(本题9分)一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小11、2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度12、关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a，b，c是运动轨迹上的三个位置。则：（计算结果保留一位小数。g取）（1）小球由a运动到b所用的时间为___________s；（2）小球平抛运动的初速度为___________m/s；（3）小球运动到b点的速度为___________m/s。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).（1）关于实验过程，下列说法正确的有_______．A．选用4～6V交流电源B．选择体积小，质量大的重物C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s；(保留三位有效数字)（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；由此得到的实验结论是______________________________.(g取9.80m/s2，所有计算保留三位有效数字)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）把质量为1kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度为8m/s．不计空气阻力，取g=10m/s1．求：（1）人对石块做的功（1）石块落地时的速度大小16、（12分）(本题9分)2014年4月16日，美国国家航空航天局（NASA）宣布首次在太阳系外发现与地球差不多大的行星。假设未来人类向这颗行星发射探测飞船，探测飞船（连同登陆舱）的总质量为m1，绕这颗行星做半径为r1、周期为T1的匀速圆周运动，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该行星更近的半径为r2的圆轨道上做匀速圆周运动，登陆舱的质量为m2，万有引力常量为G。求：（1）该行星的质量M；（2）登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的线速度大小v。17、（12分）(本题9分)如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R＝0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔．已知摆线长L＝1m，θ＝60°，小球质量为m＝0.5kg，D点与小孔A的水平距离s＝1m，g取10m/s1．(1)摆线能承受的最大拉力为多大？(1)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围．

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、D【解题分析】两球在运动过程中只受重力作用，加速度都是重力加速度，加速度相等，以大小相等的速率从同一高度抛出两球，竖直上抛小球的先向上做匀减速运动，到达最高点后再做自由落体运动，平抛的小球在竖直方向做自由落体运动，平抛运动时间小于竖直上抛运动时间，故A错误；位移初末位置的有向线段，所以位移不同，故B错误；竖直上抛小球落地时速度竖直向下，平抛运动小球的落地速度斜向下，速度方向不同，所以速度不同，故C错误；整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两球抛出时的初速度大小与高度相同，初状态机械能相等，由机械能守恒定律可知，落地时两球机械能相等，落地时的重力势能相等，则落地时的动能相等，故D正确。所以D正确，ABC错误。2、B【解题分析】

对于踢球过程，根据动能定理得，该学生对足球做的功：，故B正确。3、A【解题分析】

根据开普勒第一定律可得，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，由题意可知B点是椭圆轨道的远日点，地球在做离心运动。A.图与结论相符，选项A正确；B.图与结论不相符，选项B错误；C.图与结论不相符，选项C错误；D.图与结论不相符，选项D错误；4、B【解题分析】

A．物体竖直向上运动时所受合力为零，则物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增加，故机械能不守恒，A错误；B．物体做平抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动过程中，动能不变，势能变化，故机械能不守恒，C错误；D．物体沿斜面匀速下滑时，动能恒定，势能减小，机械能不守恒，D错误．故选B．【题目点拨】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以机械能的概念：机械能是动能与势能之和，进行分析．5、C【解题分析】

开普勒在对第谷的观察资料研究的基础上，总结并提出了行星运动的三个定律故A不符合题意；牛顿提出的万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量，故B不符合题意；亚里斯多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重的物体比轻的物体下落得快，伽利略认为轻、重物体下落的一样快，故C符合题意；波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳“地心说”，故D不符合题意。故选C。6、A【解题分析】

卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小．A．A点与分析相符，所以A正确B．B点与分析不符，所以B错误C．C点与分析不符，所以C错误D．D点与分析不符，所以D错误7、AB【解题分析】

根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故选AB．8、AD【解题分析】

A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A：f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.9、BCD【解题分析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【题目点拨】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．10、AC【解题分析】

AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。11、BC【解题分析】

由可知：A.由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；B.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；C.由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；D.由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；12、BD【解题分析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.12.02.5【解题分析】

(1)[1]根据平抛运动规律，在竖直方向上有可得t=0.1s(2)[2]在水平方向做匀速直线运动，则有解得v0=2.0m/s(3)[3]在b点的竖直速度故b点速度14、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在实验误差允许范围内重物的机械能守恒【解题分析】

（1）[1]．电火花打点计时器使用220V的交流电源，故A错误．为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故B正确．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确．实验时应先接通电源，再释放重物，故D错误．故选BC．

（2）[2]．B点的瞬时速度为：．（3）[3][4][5]．从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J动能的增加量为：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【题目点拨】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方