山东省泰安市肥城市2024年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

山东省泰安市肥城市2024年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题注意事项：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，在电场强度为E的匀强电场中，将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点，其中AB⊥BC，AB=4d，BC=3d，则此过程中静电力所做的功为A．3qEd B．4qEdC．5qEd D．7qEd2、(本题9分)关于重力势能的说法,正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零或等于零C．在地面上的物体它的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球共有的3、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静止时，B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后A．A向下运动过程中，加速度先减小后增大B．A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大C．A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和D．A运动到最低点时，弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等4、(本题9分)两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面高度之比为（）A．1∶2 B．1∶C．1∶4 D．4∶15、(本题9分)我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A．卫星在α轨道上运行的线速度小B．卫星在α轨道上运行的周期大C．卫星在α轨道上运行的角速度小D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大6、(本题9分)假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是()A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半7、(本题9分)如图所示,长度为的轻绳连着一个质量为的小球,悬于点．点正下方处有一个小钉子．刚开始让轻绳拉直,与竖直方向夹角为,将小球由静止释放,不考虑空气阻力,不计轻绳撞到钉子的机械能损失．已知重力加速度为．下列说法正确的是（）A．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子瞬间前后,小球的角速度变大B．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子之前的瞬间,小球对绳的张力为C．钉子离悬点越近,当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后,绳子越容易断D．若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动,则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为8、(本题9分)如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大于球2的速度B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率9、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、同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V3，向心加速度为a3，动转周期为T3。比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a1<a2=a3 D．a3>a1>a2二、实验题11、（4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/s2.12、（10分）(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图(1)所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．（2）乙同学采用如图(2)所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是_________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每__s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为__m/s(g取10m/s2)．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)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长6.5m，质量为60kg的人沿斜面滑下的阻力是240N，求人滑至底端时的速度。14、（14分）(本题9分)如图所示，AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道，其低端切线水平，BC段是长为163R的水平轨道，其右端紧靠长为2R、倾角θ=37º的传送带CD，传送带以u=2gR的速度顺时针匀速转动．在距B点L0＝43R处的的水平轨道上静止一个质量为m的物体Q．现将质量M=3m的物体P自圆弧轨道上的A点由静止释放，并与静止在水平轨道上的Q发生弹性碰撞．已知物体P和Q与水平轨道及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25，不计物体P(1)物体P到达圆弧轨道B点时对轨道的压力；(2)物体P、Q碰撞后瞬间Q的速度大小；(3)物体P、Q从开始运动到第一次速度减小到零的时间．15、（13分）如图甲所示，在高为h的山坡上，发射一颗质量为m的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为v0，方向与水平方向夹角为θ。重力加速度用g表示。（1）a.请将初速度v0沿水平方向和竖直方向正交分解，求出水平分量v0x和竖直分量v0y；b.在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下，求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x；（2）实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大，假设炮弹所受阻力的大小f满足f=kEk，其中Ek为某时刻炮弹的动能，k为已知的常数，阻力的方向与炮弹运动方向相反，若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示，此轨迹不是一条抛物线，且在落地前，炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求：炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q。

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】

从A到B电场力对电荷做功为：WAB=Eq∙4d=4qEd；从B到C电场力的方向与位移方向垂直，可知电场力对电荷做功为零；则从A到C电场力对电荷做功为4qEd；A.3qEd与结论不相符；B.4qEd与结论相符；C.5qEd与结论不相符；D.7qEd与结论不相符；2、D【解析】重力势能的大小与质量和位置两个因素有关，故A错误；当物体处于零势能面下方时，重力势能为负，小于零，故B错误；只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零；故C错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确．所以D正确，ABC错误．3、A【解析】试题分析:A、A向下运动的过程中，弹簧的弹力不断增大，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，合力先减小后增大，所以A的加速度先减小后增大，故A正确．B、A向下运动过程中，弹簧的弹力与重力平衡时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故B错误．C、A运动到最低点时，A所受的弹力大于其重力，加速度向上，由牛顿第二定律知A处于超重状态，对整体而言，地面对B的支持力大于A、B的重力之和．故C错误．D、设A和B的质量均为m．细绳剪断前，弹簧伸长的长度为x=mgk．细绳剪断后，A做简谐运动，通过平衡位置时,弹簧的压缩量x'考点：考查牛顿第二定律、力的合成与分解．4、C【解析】

根据平抛的位移公式，x=v0t①y=gt2②联立①②解得y=g，即在水平射程x相等的情况下，y与v02成反比，即有==.5、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，故A错误；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。故B错误；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。故C错误；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。6、BC【解析】A、B、由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有：地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有：，B正确，A错误；C、D、由，整理得：，与原来相同，C正确；D错误；故选BC．7、AD【解析】当小球摆到最低点时，轻绳撞到钉子瞬间前后，小球的线速度不变，根据v=ωr可知，半径减小，则角速度变大，选项A正确；小球摆到最低点时，由机械能守恒定律：，在最低点：，解得T1=2mg，选项B错误；在最低点绳子碰到钉子时，根据，钉子离悬点越远，则x越小，则T越大，即钉子离悬点越远，当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后绳子越容易断，选项C错误；若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动，则在最高点的速度，在最低点的速度，此时的向心加速度；绳子碰到钉子以前的向心加速度为，则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为1:5，选项D正确；故选AD.点睛：本题关键抓住摆球摆动过程中机械能守恒，碰到钉子前后小球的线速度不变，并能挖掘隐含条件，根据机械能守恒定律、牛顿第二定律及临界条件结合进行研究．8、ABC【解析】

AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故AB正确。C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。9、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、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T2＝T2。根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T2＞T2．故A正确。B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V2＞V2，故B错误。CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a2＞a2，同步卫星2与人造卫星2，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛顿第二定律，可知a2＞a2．故C错误、D正确。故选：AD。二、实验题11、（1）0.871（1）1.68【解析】

C点的速度vC===0.871m/s；加速度a==1.68m/s1．12、平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动P，Q二球相碰平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动0.12.5【解析】

（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．（3）在竖直方向上，根据y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s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、2【解析】

对人进行分析，明确初末状态