2023-2024学年湖南长沙市第一中学高一物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2023-2024学年湖南长沙市第一中学高一物理第二学期期末达标检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一高尔夫球以二百多公里的时速水平撞击钢板。图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻。设球在甲、丙两时刻的动能分别为Ek1和Ek2，忽略撞击过程中球的机械能损失，则A．Ek1>Ek2 B．Ek1<Ek2C．Ek1=Ek2 D．条件不足，无法比较Ek1和Ek2的大小2、(本题9分)图是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A．0~1s内的平均速度是2m/sB．0~1s内的位移大小是3mC．0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度D．0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反3、(本题9分)一小球从地面上方某高度处做自由落体运动，从释放开始计时，设在下落过程中距地面高度为h，动能为Ek，重力势能为Ep，以地面为零势能参考平面，则下列图像不正确的是A． B． C． D．4、(本题9分)某人站在一星球上，以速度v0竖直向上抛一小球，经t秒后，球落回手中，已知该星球半径为R，现将此球沿此星球表面将小球水平抛出，欲使其不落回星球，则抛出时的速度至少为（）A．vB．2C．vD．v5、(本题9分)下列四幅图中的物体在指定的过程中机械能守恒的是A．甲图：客机在起飞爬升的过程B．乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程C．丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程D．丁图：石头从手中加速到落地前的过程6、单摆振动的回复力是A．摆球所受的重力B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力7、如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα8、(本题9分)如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（）A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于10、地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度大于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度11、(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随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大12、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学采用频闪照相的方法拍摄了小球做平抛运动的照片，如图所示．图中每个小方格的边长为1.25cm，则根据平抛运动的规律由图可求得拍摄时每隔_______________s曝光一次，该小球平抛时的初速度大小为_______________m/s(取当地的重力加速度g=10m/s2)．14、(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）15、(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)质量为2t的汽车在平直公路上从静止开始先做匀加速运动，5s末达额定功率后保持功率不变，其v~t如图所示。求：(1)汽车的额定功率和汽车受到的阻力；(2)速度为10m/s时的加速度；(3)变加速运动的总路程。17、（10分）(本题9分)我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，若飞行器在绕月球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距月球表面高度h的圆形轨道。已知月球半径R，月球表面处的重力加速度g。试导出飞行器在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）。

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、A【解析】

由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的动能转化弹性势能，动能减小，弹性势能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大；A.Ek1>Ek2，与结论相符，选项A正确；B.Ek1<Ek2，与结论不相符，选项B错误；C.Ek1=Ek2，与结论不相符，选项C错误；D.条件不足，无法比较Ek1和Ek2的大小，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

A、由v-t图像的面积可求得0—1s的位移s=1m，时间t=1s，由平均速度定义得：，故A选项错误；B、由v-t图像的面积可求得0—2s的位移s=3m，故B选项正确；C、利用图像斜率求出0-1s的加速度：=2m/s2、2-4s的加速度=1m/s2、因而：，故C选项正确；D、由图像可见0-1s、2-4s两个时间段内速度均为正，表明速度都为正向，运动方向相同，故D选项错误．3、B【解析】

重力势能EP=mgh=mg(h0-gt2)，则EP-h图像是过原点的直线；EP-t图像是曲线，选项A正确，B错误；动能，则选项C正确；动能，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B.4、B【解析】设该星球表面的引力加速度为g，则上升到最高点用的时间t'为：t'=t2=v0点睛：此题是万有引力定律与运动问题的结合，本质是求第一宇宙速度，计算第一宇宙速度时需要求解星球表面的重力加速度，这个加速度可由自由落体运动，竖直上抛运动，平抛运动，单摆周期等知识求出．5、B【解析】

A.甲图：客机在起飞爬升的过程重力势能增大，动能增大，则机械能增加，选项A错误；B.乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程只有重力做功，则机械能守恒，选项B正确；C.丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程要克服阻力做功，则机械能减小，选项C错误；D.丁图：石头从手中加速到落地前的过程中要克服阻力做功，则机械能减小，选项D错误.6、B【解析】

单摆振动的受力为重力、绳子拉力，其中绳子拉力与重力沿着绳子的分量共同提供向心力，物体的重力沿着速度方向分量在摆角很小时几乎指向平衡位置，提供回复力．因此正确答案为B7、CD【解析】对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．8、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。9、BD【解析】

由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C错误．10、BD【解析】

行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：；则有：A.，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A错误；B.，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B正确；C.，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；D.，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D正确；11、AC【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AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．12、CD【解析】

A.火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。A错误；BC.当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B错误C正确。D.对火车受力分析如图根据几何关系可知：，所以，与质量无关，D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.050.5【解析】

在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，．

小球平抛运动的初速度14、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。【解析】

重力势能的减小量为：△EP=mghOB=1.91m（J）

B点时的速度为：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重锤下落到B点时增加的动能为：△EK＝12mvB2【点睛】该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.15、0.1；1.5；2；【解析】（1）在竖直方向上，根据得，闪光相等的时间间隔为：，（2）小球平抛运动的初速度为：；（3）B点竖直分速度为：．【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔．根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度．三．计算题(22分)16、(1)P=15kW，f