福建省厦门湖滨中学2024年物理高一下期末监测模拟试题含解析

福建省厦门湖滨中学2024年物理高一下期末监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（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、(本题9分)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练。预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示。抢险船在静水中速度为8m/s，河宽为200m、河水流速为4m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间。则最短的救援时间为()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s2、(本题9分)下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．若合外力对物体做功不为零，则物体的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零3、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是A．跳伞运动员匀速下落B．汽车刹车时减速运动C．物体做自由落体运动D．小孩从粗糙滑梯上下滑4、(本题9分)如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定．质量为m的小球从弹簧正上方A处由静止释放，到B处时接触弹簧，到C处时速度为1．小球在由A到C的过程中，不计空气阻力，下列判断正确的是A．加速度先减小再增大B．B点的速度最大C．小球的机械能守恒D．小球和弹簧组成系统的机械能守恒5、(本题9分)如图所示把四个完全相同的灯泡连成甲，乙两电路，U甲=2U乙，四个灯泡都正常发光，两个电路消耗的总功率用P甲、P乙表示，电阻R1、R2的功率用P1、P2表示，则下列关系正确的是：（）A．P甲=P乙B．R1=R2C．P2=4P1D．R1=2R26、(本题9分)飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演．若飞行半径为2000m，速度为200m/s，则飞机的向心加速度大小为A．0.1m/s2 B．10m/s2 C．20m/s2 D．40m/s27、(本题9分)用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H，在这个过程中，以下说法中正确的是（）A．起重机对物体的拉力大小为ma B．起重机对物体做功为m（g+a）HC．物体的动能增加了maH D．物体的机械能增加了mgH8、(本题9分)地球赤道上相对地面静止的物体甲，地球近地卫星乙，地球同步卫星丙，关于甲、乙，丙三者的说法，正确的是A．乙的周期小于丙的周期B．乙的线速度小于丙的线速度C．物体甲随地球自转做匀速圆周运动的线速度大于乙的线速度D．物体甲随地球自转做匀速圆周运动的加速度小于丙的加速度9、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度10、(本题9分)关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（）A．任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关B．当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大C．经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关D．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的11、(本题9分)已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，那么地球的第一宇宙速度的表达式有：A． B． C． D．12、(本题9分)如图所示的电路中，电源的电动势和内阻保持不变，下列说法中正确的是（）A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B．越大，路端电压越大C．越大，电源的输出功率越大D．阻值不同，电源的输出功率可能相同二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：ab(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得速度的关系的实验装置如图1所示（1）下列说法正确的是________．A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度（2）通过实验获得较科学的数据作出的图像，应为图2中的哪一个_________．15、(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列物理量中需要测量的有___________，通过计算得到的有___________（填字母序号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度三．计算题(22分)16、（12分）坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示。求：（1）波的传播速度大小；（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）。17、（10分）(本题9分)如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

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、B【解析】

船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动速度是相等的，所以可知，若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为：tmin=d2v船=2、C【解析】

AB．力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，AB错误；C．物体合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确；D．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，不如物体做匀速圆周运动，动能不变，合外力不为零，D错误.3、C【解析】

A、跳伞运动员在空中匀速下降，空气阻力对他做功，其机械能不守恒，故A错误；B、汽车刹车时减速运动，摩擦力做负功，其动能减小，机械能减小，故B错误；C、做自由落体运动的物体，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D、小孩从粗糙滑梯上下滑，摩擦力做负功，机械能减小，故D错误；故选C．【点睛】机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．4、D【解析】

AB．小球从A到B过程中做自由落体运动，加速度不变；在B点刚接触弹簧时，弹力小于重力，物体加速度开始减小，当弹力等于重力时加速度减为零，此时速度最大；然后重力小于弹力，加速度反向增加，直到到达C点时速度减为零，故选项AB错误；C．小球刚开始下落一直到与弹簧接触前，只受重力，小球的机械能守恒，接触弹簧后，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小，故C错误；D．在整个过程中，小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，故D正确；故选D．点睛：此题中掌握机械能守恒的条件是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．5、A【解析】试题分析：四个灯泡都能正常发光，说明通过灯泡的电流达到了额定电流，甲电路干路电流为，甲电路消耗的总功率为，乙电路中干路电流为，乙电路消耗的总功率为，所以两电路的总功率相等，所以A项正确；无论串联电路还是并联电路总功率等于各个元件的功率之和，总功率相等，两个灯泡的功率也是相等，所以两个电阻的功率也是相等的，所以C项错误；，，电阻的关系为，所以B、D项错误。考点：本题考查了电动率【名师点睛】应用串并联电路的知识，得出电流的关系，选择电功率的公式。6、C【解析】

由向心加速度的公式可得．故选C【点睛】本题是对向心加速度公式的直接考查，比较简单，熟记向心加速度的公式直接计算即可．7、BC【解析】本题考查的是功机械能的相关问题，起重机对物体的拉力大小为ma-mg，A错误；起重机对物体做功为m（g+a）H，B正确；物体的动能增加了m（g+a）H-mgH=maH，C正确；物体的机械能增加了m（g+a）H，D错误；8、AD【解析】A．根据，半径越大，周期越长，故A正确；B．根据，半径越大，速度越小，故B错误；C．卫星C与物体A角速度相同，根据公式v=ωr，卫星C的线速度较大，故VC>VA；得VB>VC>VA，故C错误；D．卫星C与物体A角速度相同，根据公式a=ω2r，所以物体甲随地球自转做匀速圆周运动的加速度小于丙的加速度，故D正确．故选：AD点睛：根据万有引力提供向心力，卫星高度越高越慢，越低越快；结合公式v=ωr判断A物体与C卫星的线速度的大小，再依据a=ω2r，即可求解加速度大小．9、ACD【解析】A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．10、BD【解析】

A.物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，忽略变化不计，故A错误。B.根据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。C.经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。D.相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。11、AB【解析】第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据万有引力提供向心力得：，解得:，故A正确，根据地面附近引力等于重力得：，联立可得：，故AB正确，CD错误．12、BD【解析】

闭合电路中，电流在外电路是从电势高的地方流向电势低的地方，内电路是从低电势的地方流向高电势的地方，选项A错误；根据闭合电路的欧姆定律，U=E-Ir可知，R越大，I越小，则路端电压U越大，选项B正确；电源的输出功率，可知当时，即R=r时电源的输出功率最大，可知当电阻R从R=r增大或减小时，输出功率均减小，即R越大，电源的输出功率不一定越大，选项C错误；当输出功率相同时满足：，化简可得，即满足时，电源的输出功率相同，选项D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力【解析】（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：；根据题意可知，动能的增量为：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=