甘肃省玉门一中2023-2024学年物理高一第二学期期末检测模拟试题含解析

甘肃省玉门一中2023-2024学年物理高一第二学期期末检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，是运动员参加场地自行车赛弯道处转弯的情景，弯道处的路面是倾斜的，假设运动员转弯时是在水平圆轨道上做匀速圆周运动，此过程的自行车（含运动员）除受空气阻力和摩擦力外，还受到（）A．重力和支持力B．支持力和向心力C．重力和向心力D．重力、支持力和向心力2、(本题9分)在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌．对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程，若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是()A．重力做负功，重力势能增加B．重力做负功，重力势能减少C．重力做正功，重力势能减少D．重力做正功，重力势能增加3、(本题9分)如图所示，在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度V1，V2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA⊥OB，且OA与竖直方向夹角为α角，则两小球初速度大小之比值为（）A．tanα B．CosαC．tanα D．Cosα4、如图所示，a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C，以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出，当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和，若不计空气阻力，则A． B． C． D．5、(本题9分)某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小6、(本题9分)在一条直线上运动的物体,其初动量为8N·s,它在第一秒内受到的合冲量为-3N·s,第二秒内受到的合冲量为5N·s.它在第二秒末的动量为A．10kg·m/s B．11kg·m/s C．13kg·m/s D．16kg·m/s7、(本题9分)质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则()A．小球将做自由落体运动B．小球以后将向左做平抛运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上上升的最大高度为8、(本题9分)半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球(可看成质点)分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，不正确的是A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．两球在最低点加速度大小不等D．机械能总是相等的9、(本题9分)在某次高尔夫球比赛中，美国选手罗伯特－斯特布击球后，球恰好落在洞的边缘，假定洞内bc表面为球面，半径为R，且空气阻力可忽略，重力加速度大小为g，把此球以大小不同的初速度v0沿半径方向水平击出，如图所示，球落到球面上，下列说法正确的是()A．落在球面上的最大速度为B．落在球面上的最小速度为C．小球的运动时间与v0大小无关D．无论调整v0大小为何值，球都不可能垂直撞击在球面上10、(本题9分)任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场强度A=，以下说法正确的是（）A．A的单位与加速度的单位相同B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小11、(本题9分)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大12、(本题9分)如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中，不计空气阻力（）A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能C．小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功D．小球的最大动能等于弹簧的最大弹性势能二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）14、(本题9分)控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中(1)探究向心力大小与质量m之间关系的是图___；(2)探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图___。15、(本题9分)某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。(1)关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是_______A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以(2)实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为重锤刚释放时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，电源率为f。用刻度尺测得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为m，重力加速度为g。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______；此时重物的动能比开始下落时增加了________。(用题目所给的符号表示)(3)乙同学又选取了多个计数点，并测出了各个计数点到第一个点O的距离h，算出各个计数点对应的速度v，以h为横坐标，以v2为纵坐标，画出的图线如图，若机械能守恒，则图线的斜率为_______。三．计算题(22分)16、（12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）17、（10分）(本题9分)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）汽车所受地面阻力f；（2）汽车的额定功率P；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．

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、A【解析】试题分析：自行车转弯时受重力、支持力、空气的阻力和摩擦力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式分析即可．解：自行车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供．向心力作为效果力，在受力分析中不能单独出现．所以只有选项A正确．故选：A2、C【解析】运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，重力势能减少，故ABD错误，C正确．点晴：解决本题的关键要掌握判断力做功正负的方法，知道重力做正功时重力势能减少，根据重力方向与位移方向的关系分析其做功正负，从而判断出重力势能的变化．3、C【解析】试题分析：由几何关系可知，A的竖直位移hA=Rcosα，水平位移xA=Rsinα；B的竖直位移hB=Rcos（90°-α）=Rsinα，水平位移xB=Rsin（90°-α）=Rcosα由平抛运动的规律可知，h=gt2x=v0t解得v0=x，则=考点：本题考查平抛运动的规律．4、C【解析】

a球上升过程会减速，b球下降会加速，故a球的平均速率较小，可能在虚线上方h处相遇；

由于初速度相等，根据机械能守恒定律得得：可见相遇时va=vb＜v0。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．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】

由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．6、A【解析】根据动量定理得：P-mv0=Ft，则P=Ft+mv0=-3+5+8=10kg•m/s，故选A．7、AC【解析】设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中动量守恒，得：Mv0=Mv1+Mv2，由机械能守恒得：Mv02=Mv12+Mv22，联立解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误，A正确．对小车运用动能定理得，小球对小车做功：W=Mv02-0=Mv02，故C正确．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：Mv0=2M•v；Mv02=•2Mv2+Mgh

，联立解得：h=，故D错误．故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当小球与小车的水平速度相等时，小球上升到最大高度；当两物体质量相等时，两物体相互作用后交换速度．8、ABC【解析】试题分析：两小球下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，A错误，D正确；对小球下滑到最低端应用动能定理得：mgr=12m考点：本题考查了机械能守恒定律和圆周运动的知识9、BD【解析】

AB．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，由h=gt2得t=设小球落在A点时，OA与竖直方向之间的夹角为θ，水平方向的位移为x，竖直方向的位移为y，水平方向的初速度为v0，到达a点时竖直方向的速度为vy，如图所示由几何关系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由联立得所以落在球面上时的小球有最小速度，当时，最小速度为，故A错误，B正确；C．由以上的分析可知，小球下落的时间与小球的初速度有关．故C错误；D．小球撞击在圆面时，速度方向斜向右下方，根据“中点”结论可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故D正确。故选BD。【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能巧妙运用“中点”的推论分析小球速度的方向，也可以结合运动学公式列式进行分析．10、AB【解析】

AB、F为质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力，则A=表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB正确。CD、由万有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，则A越小；由A=知，A与m无关，故CD错误。11、BD【解析】

AB．由图知据可得：故A项错误，B项正确。CD．由图知据可得：故C项错误，D项正确。12、BC【解析】

在上升的过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，所以A错误．对于小球和弹簧组成的系统来说，整个系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能，所以B正确．当到达最高点，速度为零时，弹簧的弹性势能全部转化为重力势能，此时小球克服重力所做的功等于弹簧弹力所做的功，若速度不为零时，则小球克服重力所做的功小于弹簧弹力所做的功，所以C正确．小球刚松手时弹性势能最大，设为A，小球的弹力和重力相等时动能最大，设为B，从A到B由功能原理可知，因此小球的最大动能小于最大弹性势能，D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：（2）[2]由于由于解得：则有：解得：（3）[3][4]物体的初速度为零，所以动能的增加量为重力势能的减小量等于物体重力做功，故：14、（