2024届安徽省皖南地区物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届安徽省皖南地区物理高一第二学期期末质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(

)A．卫星a的加速度大于b的加速度B．卫星a的角速度小于c的角速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h2、分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示.已知，则获得最大加速度的汽车是A． B．C． D．3、(本题9分)圆周运动中，对于向心加速度an与r，从an＝ω2r看an与r成正比，从an＝看an与r成反比，那么()A．an与r成正比不对B．an与r成反比不对C．两个说法都不对D．两种说法都对，只是条件不同说法不一样而已4、以下关于功和能的说法中正确的是（）A．功是矢量，能是标量B．功是能量转化的量度C．功和能都是矢量D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能5、(本题9分)下列物理量中属于标量的是()A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度6、(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7、(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8、质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．物体的重力势能减少了mghB．物体的动能增加mgh3C．物体的机械能减少mghD．重力做功29、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机由于传送物块多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．摩擦力对物块做的功为mv2D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热10、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度二、实验题11、（4分）在“验证机械能守恒定的实验中（1）有些器材类型不同但功能相向，下图中的甲和乙都是________（填“计时”、“测速”或“测距”）的仪器．其中使用交流220V电源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同学将实验器材组装好，释放重锤前瞬间的情景如图所示，其中操作合理的是________（3）该实验中，下列方法有助于减小实验差的是________A．在重锤的正下地面铺海绵B．根据计算重锤下降高度h时所获得动能C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（4）采用交流电源的频率为，打点计时器打下O点（图中未标出）时，质量重锤开始下落，得到如图所示的纸带．A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图所示．从开始到下落至B点，重锤下降过程中减少的重力势能是，增加的动能是________J．（计算结果保留2位有效数字）12、（10分）(本题9分)为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．要完成该实验，请回答下列问题：（1）实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________．（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示．实验中，可认为滑块所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝_______，打B点时小车的速度v＝_______．（3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的v2－W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为________．分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，光滑的直角细杆AOB固定在竖直平面内，OA杆水平，OB杆竖直．有两个质量相等均为0.3kg的小球a与b分别穿在OA、OB杆上，两球用一轻绳连接，轻绳长L=25cm．两球在水平拉力F作用下目前处于静止状态，绳与OB杆的夹角θ=53°，求：(1)此时细绳对小球b的拉力大小，水平拉力F的大小；(2)现突然撤去拉力F，两球从静止开始运动，设OB杆足够长，运动过程中细绳始终绷紧，则当θ=37°时，小球b的速度大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）14、（14分）(本题9分)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段圆弧形轨道，BC是一段长x=7m的水平轨道，其与圆弧AB、CD分别相切于B、C两点。某次一运动员从AB轨道上P点以v0的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道的最大高度H=2.0m。已知运动员和滑板的总质量m=60kg，滑板与BC轨道的动摩擦因数为μ=0.2，h=1.6m，不计圆弧轨道上的摩擦。(计算时，将运动员和滑板简化为质点，g=10m/(1)运动员的初速度大小；(2)运动员在BC轨道上因摩擦产生的热量是多少？在BC轨道上运动的总路程是多少米？15、（13分）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

由万有引力提供向心力，解得卫星a、b半径相同，所以周期、加速度相同；故AD错误；卫星a的半径大于c，所以卫星a的角速度小于c的角速度；故B正确；第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，其值最大，所有卫星的运行速度都小于或等于它，故C错误；故选B2、D【解析】

以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。A.与结论不相符，选项A错误；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.与结论相符，选项D正确；3、C【解析】对于向心加速度的公式an＝ω2r，当ω不变时，an与r成正比；当r不变时，an与ω2成正比；在公式中，当v不变时，an与r成反比，当r不变时，an与v2成正比，故C正确，ABD错误．4、B【解析】

AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误；BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误．5、C【解析】

A.线速度是矢量，故A错误；B.角速度是矢量，故B错误；C.周期是标量，故C正确；D.向心加速度是矢量，故D错误。6、BCD【解析】

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【点睛】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．7、AC【解析】

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。8、AB【解析】

AD.物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A符合题意D不符合题意。B.物体的合力为13mg，则合力做功为13C.物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：Ff=所以阻力做功为：W所以机械能减少为2mgh9、BC【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv1，所以电动机多做的功一定要大于mv1．故A错误．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t＝，在这段时间内物块的位移，传送带的位移x1＝vt＝．则物体相对位移∆x=x1−x1＝．故B正确．根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能mv1，选项C正确；传送带克服摩擦力做的功为Wf=μmgx1=μmg•=mv1，摩擦热为Q=μmg△x=μmg•=mv1，则知Wf≠Q，故D错误．故选BC．点睛：解决本题的关键是搞清运动过程，掌握能量守恒定律；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能．知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦生热与相对位移有关．10、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．二、实验题11、计时乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].电磁打点计时器和电火花计时器都是计时仪器，电磁打点计时器使用4-6V的电压，电火花计时器使用220V的电源，即使用交流220V电源的是乙．

(2)[3].在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误；

(3)[4].A.在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，对减小实验误差没有帮助，故A错误；

B.重锤下降过程不是自由落体运动，加速度不等于g，故B错误；

C.重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；

D.选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；

(4)[5].根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：增加的动能为：12、沙和小桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力；；；；质量；【解析】

（1）当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝mgx2，打B点时小车的速度.（3）根据图象上的点，可知，可以得出得v2随W变化的表达式为：v2=0.01+4.7W；

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则k=，代入单位后，k的单位为kg-1，所以与该斜率有关的物理量为质量；【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础．三、计算题：