2024届山西省浑源县物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届山西省浑源县物理高一下期末学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：（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、高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1kg的小球从20m楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01s，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（）A．10倍 B．50倍 C．100倍 D．200倍2、(本题9分)如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D．槽将不会再次与墙接触3、(本题9分)土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为1.2×106kmA．5×1017C．7×10334、(本题9分)两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10-8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为：A．4×10-8NB．2×10-8NC．10-8ND．10-4N5、在一次军事训练中，某战士从图示高处跳下，双脚触地后，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中他双脚受到地面的平均作用力约为A．600N B．1200N C．2400N D．3600N6、如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向.其中描述最准确的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁7、(本题9分)如图所示，平板车置于水平地面上，人站在平板车上保持静止，下列说法正确的是()A．人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力B．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对平衡力C．人所受的重力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力D．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力8、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体；B．匀速下落的降落伞；C．光滑曲面上自由运动的物体；D．被吊车匀速吊起的集装箱；9、(本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．a、b均可能是同步卫星轨道D．同步卫星轨道只可能是b10、(本题9分)在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动11、(本题9分)如图所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态．小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力．下列说法正确的有A．小球刚释放时，地面对物块的摩擦力为零B．小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零C．上述过程中小球的机械能守恒D．上述过程中小球重力的功率一直增大12、磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行．如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环．将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，则（）A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。绕过轻质定滑轮的细线两端连接质量均为M的物块A和B，B上方放有一质量为m的铁环C(铁环C与物块B不粘连)。(1)开始时A、B、C由图示位置静止释放。物块B在穿过圆环D时，铁环C被圆环D挡住，而物块B穿过圆环D后继续下落。光电计时器E、F记录物块B从E到F的时间为t，测得EF间距为d，则物块B运动到圆环D处时的速度大小v＝___；测得铁环C到圆环D的高度差为h，当地重力加速度为g，本实验若在误差允许的范围内满足表达式________，则验证了机械能守恒定律(结果均用题中所给字母表示)。(2)该同学为了能更加精确地验证机械能守恒定律，进行了多次实验。实验中M＝0.2kg，m＝0.05kg，d＝0.2m，当地重力加速度g取9.79m/s2。具体操作如下:①改变物块B的释放位置，调整h值②测出相对应的时间t③在坐标纸中以为纵轴，以h为横轴建立坐标系，画出图象，如图乙所示;④根据图中数据可求得g＝_____m/s2，若在误差允许的范围内与当地重力加速度相等，则验证了机械能守恒定律(结果保留三位有效数字)。14、（10分）在用“落体法验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m=100g的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列点，如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，P为纸带运动的起点，从P点到打下B点的过程中重力势能的减少量__________J，在此过程中物体的动能增量__________J，（g=9.8m/s2，答案保留三位有效数字）．用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是___________．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)一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求:(g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力。16、（12分）(本题9分)把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：（1）A球受到的绳子拉力多大？（2）A球带电荷量是多少？17、（12分）质量为m的小孩坐在秋千板上，秋千绳长为l，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是θ，若绳的质量和阻力可忽略，求：(1)秋千模到最低点时小孩的速度v的大小；(2)此时小孩对秋千板的压力F为多大：

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】

设自由下落的时间为t1，则有：s与水泥地面接触时间为s下落的整个过程中，根据动量定理可得：解得：F≈200mg。A.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故A错误；B.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故B错误；C.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故C错误；D.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故D正确。2、D【解题分析】小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从B→C的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，在小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项AB错误；当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，C错误；因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，最终槽将与墙不会再次接触，D正确．【题目点拨】判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用，故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒．3、B【解题分析】卫星绕土星运动，土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M：GMmR2带入计算可得：M=4×故选B。4、C【解题分析】原来的万有引力为：F=GMmr2，后来变为：F'=G⋅2M⋅2m(2r)2=【题目点拨】此题是万有引力定律的基础应用，直接应用万有引力定律即可．5、C【解题分析】

消防员质量约m=60kg，由图中旁边消防战士身高可知，脚初始离地高度约H=1.5m。对消防队员运动的全部过程，运用动能定理，有：解得：。A.600N。故A项错误；B.1200N。故B项错误；C.2400N。故C项正确。D.3600N。故D项错误。6、C【解题分析】试题分析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误．故选C．7、AD【解题分析】

人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力，选项A正确；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用与反作用力，选项BC错误；D正确；故选AD.8、AC【解题分析】

（1）物体做平抛运动的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，A正确；（2）匀速下落的降落伞动能不变，重力势能逐渐减小，故机械能减小，B错误；（3）在光滑曲面上自由运动的物体，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C正确；（4）被吊车匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能逐渐增大，机械能增加，D错误。故本题选AC。9、BD【解题分析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；

C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．10、ABC【解题分析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。11、AC【解题分析】、小球刚释放时，小球速度为零，此时绳子的拉力为零，对物块分析可知，受到的摩擦力为零，故A正确；小球运动到最低点时，若地面对物块的支持力为零，此时绳子的拉力对物块有向右的分力，不可能静止，故B错误；在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故C正确；刚释放时，速度为零，小球重力的功率为零，到达最底端时，沿重力方向的速度为0，故重力的功率为零，故功率先增大后减小，故D错误；故选AC．【题目点拨】对小球的运动过程分析，然后对物体进行受力分析，根据物块始终处于静止即可判断，根据重力做功的情况分析重力势能的变化情况；根据功率公式确定重力在初末状态的功率，从而确定功率的变化情况．12、BC【解题分析】

A、B、在B放入磁场的过程中，根据楞次定律不难判断出B中会产生感应电流，而因为B是超导体没有电阻，故即使B稳定后电磁感应现象消失B中的电流也不会消失，故A错误，B正确.C、D、根据楞次定律可知，如A的N极朝上，放入线圈时，线圈中的磁通量向上增大，则感应电流的磁场应向下，B中感应电流方向从上向下看应为顺时针，故C正确，D错误.故选BC.【题目点拨】本题考查楞次定律以及超导现象，认真审题是解题的关键，本题易错选A，易认为B稳定后B中没有电磁感应现象发生，而得出感应电流消失的结论，再就是要熟练掌握楞次定律．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、9.76【解题分析】

第一空.铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度；第二空.根据机械能守恒定律得；第三空.由化简得图象斜率为=54.2，代入数据可得g=9.76m/s214、2.28J2.26J重力加速度【解题分析】

根据重力势能的定义式得出