天津市北辰区2023-2024学年物理高一第二学期期末监测模拟试题含解析

天津市北辰区2023-2024学年物理高一第二学期期末监测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、如图，从地面上方某点，将一质量为1Kg小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出。小球经过1s落地。不计空气阻力，g=10m/s2。则可求出A．小球抛出时离地面的高度是10mB．小球落地时重力的瞬时功率为100WC．小球落地时的速度大小是15m/sD．小球落地时的速度方向与水平地面成30o角2、(本题9分)一质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以大小为5m/s的速度水平向右运动，与墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回，如图所示，已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s，则该过程中小球受到墙壁的平均作用力（）A．大小为80N，方向水平向左B．大小为80N，方向水平向右C．大小为20N，方向水平向左D．大小为20N，方向水平向右3、(本题9分)下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量B．根据表达式F=G可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D．在由开普勒第三定律得出的表达式k中，k是一个与中心天体有关的常量4、(本题9分)汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为60km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为120km/h．求汽车从甲地到达丙地的平均速度大小等于（）A．30km/hB．45km/hC．60km/hD．90km/h5、两个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球自由下落，b球沿光滑斜面下滑，如图所示。两个小球运动至地面的瞬间，两个小球所受重力的瞬时功率分别为,则A．B．C．D．无法判定6、(本题9分)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在2s内做匀变速曲线运动C．t=1时猴子的速度大小为4m/sD．t=2s时猴子的加速度大小为0m/s27、(本题9分)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的8、(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9、(本题9分)如图所示，轻绳的一端系着物块A，另一端通过水平转盘中心的光滑小孔O吊着小球B，A随转盘一起绕通过小孔O的竖直轴匀速转动，小球B始终与转盘保持相对静止．已知物块A与转盘的接触面是粗糙的，则物块A受力的个数可能是A．2个 B．3个 C．4个 D．5个10、(本题9分)如图所示，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．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道11、(本题9分)在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（）A．人对车做正功 B．人对车做负功C．推力对车做正功 D．车对人静摩擦力做正功12、(本题9分)从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．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“探究匀变速直线运动”实验中得到如下图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz,每隔4个点取一个计数点,各计数点到A点的距离如图所示,则由纸带可知(结果均保留三位有效数字)（1）C点的速度=___m/s；（2）物体运动的加速度a=_____m/s2.14、（10分）(本题9分)（1）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选用：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz，某同学从实验得到几纸带中，选取了一条初速度恰好为零的纸带，如图所示．图中标出的点均为计数点，并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点，测出O、A点间的距离为68.97cm，A、C点间的距离为15.24cm，C、E点间的距离为16.76cm．已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打点C时的瞬时速度为_______m/s，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重锤重力势能的减少量为_______J，从以上数据可以得到的结论是：____________．（以上结果均保留三位有效数字）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）(本题9分)将一个小球从台阶上的A点斜向上抛出，小球刚好经过台阶的顶点B

（未与B发生相碰）之后落到地面上的P点。已知B、P两点水平方向的距离为L，P、B两点竖直方向的距离为3L，A、B两点之间的距离为2L，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出到落地全过程所经历的时间；（2）小球被抛出时的初速度。16、（12分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点、圆心角θ＝60°，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.2。某运动员从轨道上的A点以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m＝60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h＝2m和H＝2.5m.求：(1)运动员从A点运动到B点过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)水平轨道CD段的长度L；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，请求出最后停止的位置距C点的距离.17、（12分）(本题9分)如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。

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、B【解析】

小球抛出点的高度h=gt2＝×10×1m＝5m；故A错误。小球落地时竖直分速度vy=gt=10m/s，落地时重力的瞬时功率为P=mgvy=100W，选项B正确；小球的速度大小，故C错误。设小球落地的速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝＝2，可知θ≠30°．故D错误。2、A【解析】

设小球的平均作用力为F，以初速度方向为正方向，对小球的撞墙的过程使用动量定理有：，代入数据，有：，解得：，负号表方向向左，故A正确，B、C、D错误．3、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A错误；B．当r趋近于零时，两物体不能看做质点，万有引力定律不再成立，B错误；C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力，C错误D．公式k中k是一个与中心天体有关的常量，D正确。故选D。4、B【解析】

设甲两两地距离为2L，汽车通过甲乙两地的时间分别为t1和t2，则有：汽车从甲运动到乙的过程中做匀加速运动故其平均速度为，所用时间：，同理汽车从乙运动到丙的过程中做匀加速运动故其平均速度，汽车所用时间，所以汽车从甲至丙的平均速度；故选B．【点睛】本题关键明确平均速度的定义和物理意义，要明确平均速度与时间间隔和位移对应，不同时间间隔内的平均速度往往不同．5、A【解析】

两球下落过程中机械能均守恒，则由可得则两球到达地面时的速度大小相同，由功率的公式可知：可知；A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.无法判定，与结论不相符，选项D错误。6、B【解析】

猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度。【详解】由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下。由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，所以猴子在2s内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；s-t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为：vx=4m/s，t=0时猴子竖直方向分速度：vy=8m/s，则t=1s时猴子竖直分速度为vy′=4m/s，因此t=1s时猴子的速度大小为：v=42+42m/s=42【点睛】本题主要考查了运动的合成，关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。7、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.8、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．9、BC【解析】

由题可知，绳子的拉力等于小球B的重力T=mBg；当绳子的拉力恰好等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg=mAω2r时，A受重力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg≠mAω2r时，A受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及圆盘对A的静摩擦力共4个力的作用；A.2个，与结论不相符，选项A错误；B.3个，与结论相符，选项B正确；C.4个，与结论相符，选项C正确；D.5个，与结论不相符，选项D错误；10、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，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．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.11、BCD【解析】

AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意。12、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）0.871（1）1.68【解析】

C点的速度vC===0.871m/s；加速度a==1.68m/s1．14、低压直流电源、天平低压交流电源、刻度尺4.008.008.25在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒【解析】本题考查的是“验证机械能守恒定律”的实验问题．实验器材：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线、电键、刻度尺．C点速度为A、E的中间时刻速度，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为,重锤重力势能的减少量:从以上数据可以得到的结论是在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2），与水平方向夹角的正切值为2【解析】

（1）根据抛体运动的特点，小球在水平方向做匀速直线运动，设轨迹的最高点为D。由到、由到、由到三段在水平方向上位移相等，都等于，因此三段时间都相等。设由到的时间为，设到高台的距离为；由到，竖直方向由到，在竖直方向上，竖直方向解得小球从抛出到落地全过程所经历的时间（2）小球由到水平方向竖直方向解得设与水平方向的夹角为此时小球被抛出时的初速度与水平方向夹角的正切值为2.16、(1)vB＝6m/s(2)L＝6.5m(3)停在C点右侧6m处【解析】

（1）在B点时有vB＝，得vB＝6m/s（2）从B点到E