2024届衡水中学高一物理第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2024届衡水中学高一物理第二学期期末教学质量检测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、在地球上空沿圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星，卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，已知地面上的重力加速度为g，则（）A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的加速度为C．该卫星的周期大于近地卫星周期 D．该卫星的线速度大于近地卫星的线速度2、(本题9分)如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h，一小球从O点由静止下落，压缩弹簧至最低点D，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，小球自O点下落到最低点D的过程中，下列说法正确的是（）A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度与h无关C．小球达到最大速度的位置随h的变化而变化D．弹簧的最大弹性势能与h成正比3、(本题9分)爱因斯坦在评价伽利略所取得的成就时认为“……是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”这主要是基于伽利略()A．通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”B．通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾C．通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点D．把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研究方法4、(本题9分)下列关于曲线运动的说法。正确的是（）A．做曲线运动的物体，加速度和速度都一定在变化B．做曲线运动的物体，所受合外力可能为零C．做曲线运动的物体，速度可能不变D．做曲线运动的物体，加速度可能不变5、(本题9分)如图所示,半球形容器固定在水平面上,O为圆心,一质量为m的小滑块,静止在P点,OP与水平方向的夹角为θ,若滑块所受支持力为FN,摩擦力为f,下列关系正确的是()A．FN=mgtanθB．FN=mgcosθC．f=mg6、如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W7、(本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则A．高景一号卫星的质量为B．高景一号卫星角速度为C．高景一号卫星线速度大小为2πD．地球的质量为8、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是A．它是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B．它是能使人造地球卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D．它是人造地球卫星脱离地球运行的最小发射速度9、(本题9分)酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．分析上表可知，下列说法正确的是()A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sB．若汽车以20m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶不能安全停车C．汽车制动时，加速度大小为10m/s2D．表中x为66.710、(本题9分)如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为11、(本题9分)某人向空中用力抛出一石块，若不计空气阻力，石块落地时的速度大小与下列哪些量有关（）A．石块的质量B．石块初速度的大小C．石块初速度与水平方向的夹角D．石块抛出时的高度12、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A．重力势能增加了3/4mgh B．动能损失了mghC．机械能损失了1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2mgh二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要__________．（选填选项前的字母）A．交流电源B．毫米刻度尺C．天平及砝码D．秒表（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图2所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，是__________（选填选项前的字母）A．B．C．（3）已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，两相邻计数点间的时间间隔为T．为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量m与重锤重力势能的减少量__________进行比较．（选填选项前的字母）A．B．C．（4）他们在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离h，计算对应各计数点的重物速度v，描绘出图像，如下图所示，正确的是__________．（选填选项前的字母）（5）推导题（4）中图线的斜率表达式___________（所需物理量自行设定）14、（10分）(本题9分)如图所示，利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下，并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时，小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a，重力加速度为g.(1)图中分别标明A、B球三次频闪的位置，两球各有一次的频闪时位置没有标出，请在图中标明，并大致画出A球的运动轨迹______.(2)由平抛运动的规律可知：A球离开桌面时的速度v=_____.(用g、a表示)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)如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通过E点时的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。16、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB距离x=1m．质量m=0.1kg的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块1，从A点以m/s的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道．已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1．取重力加速度．两滑块均可视为质点．求(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v；(1)两滑块在碰撞过程中损失的机械能；(3)在C点轨道对两滑块的作用力F．17、（12分）某起重机铭牌标记其额定输出功率为42kW，现用其提升货物，已知g=10m/s2。(1)试通过计算说明其能否在6s内将m=500kg的货物由静止匀加速提升18m高?(2)该起重机最多能将多重的货物以8m/s速度向上运输提升?

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、C【解析】

卫星所受万有引力提供向心力，有可得卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，则轨道半径为。A．地球表面的重力加速度为联立线速度公式可得卫星的线速度为故A错误；B．卫星的加速度为故B错误；C．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的周期大于近地卫星周期，故C正确；D．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故D错误。故选C。2、A【解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；

B、设小球刚运动到A点时的速度为v，则有，，小球接触弹簧后先做加速运动，当弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，此时小球的速度最大，则有，，该过程中机械能守恒，由功能关系可得：，得：，可知小球的最大速度与h有关，故B错误；

C、当弹簧的弹力与重力大小相等时，即弹簧压缩量为时小球的速度最大，与h无关，故C错误；

D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点，当小球运动到最低点D时，弹性势能最大，动能为0，则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：，可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系，但不是成正比，故D错误。点睛：本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能，综合性较强。3、D【解析】

爱因斯坦认为，“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”A.通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”，与结论不相符，选项A错误；B.通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾，与结论不相符，选项B错误；C.通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点，与结论不相符，选项C错误；D.把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研宄方法，与结论相符，选项D正确；4、D【解析】

做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，速度大小可能变也可能不变；根据合外力是否为恒力可知，加速度的大小可能变也可能不变，加速度的方向可能变也可能不变，故D正确，ABC错误。故选D。5、D【解析】

物体受重力，指向圆心的支持力，垂直于OP斜向上的摩擦力，因为静止所受力平衡，根据平衡条件可得，FN=mgsin综上所述本题答案是：D6、B【解析】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。7、BD【解析】

根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为：;角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr

卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：；联立解得：，故BD正确，C错误．故选BD.8、ABC【解析】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v=，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度，故ABC正确；第二宇宙速度是卫星脱离地球的引力束缚成为一颗人造卫星所必须的最小发射速度，故D错误；故选ABC．点睛：注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；9、ABD【解析】A、制动距离多在思考距离变长，故x=54.1+（15-11.5）=66.7m，故A正确；B、反映时间内汽车做匀速运动，故从表中数据得到，多出的反应时间为：＝0.5s，故B错误．C、汽车制动时，加速度大小为=7.5m/s1．故C错误．D、若汽车以10m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶的制动距离为46.7m，大于40m，故不能安全停车，故D错误；故选ABD．【点睛】本题关键要明确制动距离的构成，然后结合运动学公式进行计算分析.10、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．11、BD【解析】试题分析：在整个过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，由此可知，速度v只与h和有关，与其它量无关，故选项BD正确．考点：抛体运动【名师点睛】不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒，可以根据机械能守恒定律列式，判断出速度与哪些量有关．12、CD【解析】

物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．【详解】由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．【点睛】本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABBBAk=2g【解析】

(1)[1].“验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要交流电源和毫米刻度尺，故选AB；(2)[2].毫米刻度尺应估读到0.01cm，所以hB的读数有误，故选B；(3)[3].由求解的是重物从开始下落到B时的动能增量，则重锤重力势能的减少量应该对应于mghB，故选B；(4)[4].由可得，则图像应该是过原点的直线，故选A；(5)[5].在(4)中图像斜率的表达式为k=2g．14、【解析】

第一空.A小球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则A小球在竖直方向上的位置与B球自由落体运动的位置等高，可标出B球的两个位置；用平滑的曲线作出A球的轨迹为抛物线，如图所示：(2)在连续相等的频闪时间T内，竖直方向连续的位移为a、3a、5a，由匀变速直线运动的判别式可得，则；水平方向为匀速直线运动，每个T内的位移为3a，有：，则平抛的初速度为.三、计算题要求解