安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校2023-2024学年物理高一第二学期期末达标检测模拟试题含解析

安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校2023-2024学年物理高一第二学期期末达标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、(本题9分)如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ＜β，则滑块的运动情况是（）A．沿着杆加速下滑B．沿着杆加速上滑C．沿着杆减速下滑D．沿着杆减速上滑2、某电场的电场线如图所示，A、B是一电场线上的两点，则A、B两点的电场强度A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同3、(本题9分)如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则前2s内重力的平均功率和2s末的瞬时功率分别为()A．48W24WB．24W48WC．24W12WD．12W24W4、(本题9分)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若距地面某高度处的重力加速度为，则该处距地面的高度为A． B． C． D．5R5、(本题9分)运动员把质量为500g的足球由静止踢出后，足球上升的最大高度是10m，在最高点的速度为若不考虑空气阻力及足球自转，g取则A．运动员踢球时对足球做的功是150JB．运动员踢球时对足球做的功是100JC．运动员踢球时对足球做的功是50JD．运动员踢球时对足球做的功是0J6、(本题9分)一台电动机工作时输出的机械功率为40kW，保持该机械功率，竖直提升质量为的货物，阻力不计，则货物能达到的最大速度为A．0.2m/s B．0.5m/sC．2m/s D．5m/s7、如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等8、下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．物体以459、(本题9分)如图甲所示小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上．现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s，下列说法正确的是A．物块的质量为1kgB．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C．0～3s时间内力F做功的平均功率为0.32WD．0～3s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12J10、我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段．预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍．关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）A．它绕月球的最大绕速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力11、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反12、(本题9分)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表而附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>acC．a、b、c的周期关系为Ta=Tc>TbD．a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪个物理量______．A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为：=____________．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）如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？16、（12分）(本题9分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．17、（12分）将一个小球以10m/s的速度沿水平方向抛出，小球经过1s的时间落地．不计空气阻力作用．求：（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角．

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、D【解析】试题分析：把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，若速度方向向下，则沿斜面方向：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcosθ摩擦力：f=μFN联立可解得：a=gsinθ-μgcosθ，对小球有：若θ=β，a=gsinβ现有：θ＜β，则有a＞gsinβ所以gsinθ-μgcosθ＞gsinβgsinθ-gsinβ＞μgcosθ因为θ＜β，所以gsinθ-gsinβ＜0，但μgcosθ＞0所以假设不成立，即速度的方向一定向上．由于加速度方向向下，所以物体沿杆减速上滑，故D正确．故选D．考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力，求得物体的受力情况，本题就是典型的应用整体隔离法的题目．2、D【解析】由图可知，B处的电场线比A处密集，电场线越密，场强越大，所以EA＜EB；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC错误，D正确；故选D.3、B【解析】

由得，木块的加速度：

前2s内木块的位移：

重力在前2s内做的功，平均功率

木块在第2s末的瞬时速度

第2s末重力的瞬时功率，故选B．【点睛】本题注意瞬时功率的一般表达式．4、B【解析】

设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．根据万有引力近似等于重力，在地球表面有：mg=G；在高度为h处有：；联立解得：h=（-1）R，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题关键要知道重力与万有引力的关系，明确在不考虑地球自转的情况下万有引力近似等于重力，知道重力加速度与高度的关系，并能用来分析实际问题．5、A【解析】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：，故A正确，BCD错误．点睛：本题可以对踢球的过程运用动能定理，小球动能的增加量等于小明做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒，此时球的运动与人的作用无关．6、A【解析】

货物达到最大速度时，拉力等于重力，即：F=mg；设货物能达到的最大速度为v。由P额=Fv=mgv得：；A.此选项正确；BCD.此三项错误；7、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。8、AC【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。【详解】A项：平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；B项：被匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能增大；故机械能增大，故机械能不守恒，故B错误；C项：物体沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒，故C正确；D项：物体以a=4故应选AC。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，分析物体的受力情况，判断做功情况是关键。9、AD【解析】试题分析：对物块受力分析，如图所示．由图2、图3可知，当力F1=1．8N时，物块加速下滑，加速度，当力F2=1．4N时，物块匀速下滑，根据牛顿第二定律有：，，解得物块质量m=1kg，摩擦力f=2．4N，故A正确；摩擦力，动摩擦因数，故B错误；由图3图象与横轴形成的面积可知，1-3s时间内物块位移x=1．8m，速度从1增加到，物体克服摩擦力做功，故D正确；根据动能定理有：，力F做功，平均功率，故C错误．考点：牛顿第二定律，动能定理，平均功率．10、BCD【解析】

A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；D.在天体表面，根据万有引力可得：可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意．11、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．12、AC【解析】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据牛顿第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正确，B错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω点睛：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】

第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量△Ek=；第三空.重物动能的增加量△Ek小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.14、D【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．故选D．（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故，根据机械能守恒的表达式有：，约去质量m，即：．【点睛】根据实验原理即可知道需要测量