2024年郑州第一中学物理高一下期末质量检测模拟试题含解析

2024年郑州第一中学物理高一下期末质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)一物体质量为1kg，速度为10m/s，它的动能是（）A．5J B．50J C．10J D．100J2、(本题9分)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I．已知单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q．此时电子的定向移动的速度为v．在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为A． B． C． D．3、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中错误的是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了4、(本题9分)质量为m的小球从离地高度为h处自由下落，当小球的动能和重力势能相等时，重力做功的瞬时功率为()A．mghB．mghC．5、(本题9分)关于弹性势能，下列说法正确的是（）A．弹性势能与物体的形变量有关B．弹性势能与物体的形变量无关C．物体运动的速度越大，弹性势能越大D．物体运动的速度越大，弹性势能越小6、(本题9分)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面上，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的过程中，小球动量变化量为A．Δp=0.4kg·m/s B．Δp=-2kg·m/sC．Δp=2kg·m/s D．Δp=-0.4kg·m/s7、如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J8、(本题9分)以下说法正确的是()A．物体运动的位移越大，其速度一定越大B．物体运动的时间越短，其速度一定越大C．速度是表示物体运动快慢的物理量D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量9、一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在空中的运动时间为0.8sB．物体抛出时离地而的高度为3.2mC．物体抛出点到落地点的水平距离为6mD．物体运动过程中重力做功的平均功率为40W10、(本题9分)把两个质量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使两小球沿光滑的漏斗壁分别在1、2水平面内做匀速圆周运动，如图所示.平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则（）A．小球做匀速圆周运动时受到重力支持力、向心力B．小球a的线速度大小是小球b的倍C．小球a对漏斗壁的压力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度11、(本题9分)“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同12、(本题9分)如图所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态．小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力．下列说法正确的有A．小球刚释放时，地面对物块的摩擦力为零B．小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零C．上述过程中小球的机械能守恒D．上述过程中小球重力的功率一直增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。(1)已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_____（填字母代号）；A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，图中O点为打点起始点，且速度为零，选取纸带上打出的连续点A、B、C作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为、、，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锺更力势能的减少量Ep=____，动能的增加量Ek=___（用题中所给字母表示）；(3)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响，若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g，他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2—h图线，如图3所示，图像是一条直线，此直线斜率k=___（用题中字母表示）。14、（10分）(本题9分)在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法．用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝1.25cm，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度计算式为＝________(用L、g表示)，其值是______m/s。(取)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)一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x和落地时间t，又已知该星球的半径为R，己知万有引力常量为G，求：（1）小球抛出的初速度vo（2）该星球表面的重力加速度g（3）该星球的质量M（4）该星球的第一宇宙速度v（最后结果必须用题中己知物理量表示）16、（12分）(本题9分)如图甲所示，光滑水平面上有A、B两个物体，已知mA＝1kg，开始时B静止，A以一初速度向右运动，与B碰撞后一起向右运动，它们的位移时间图像如图乙所示，求物体B的质量为多大？损失的能量占总能量的百分比多大？17、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、B【解析】根据动能表达式有：EK=mv2=×1×102J=50J，故B正确，ACD错误；故选B．2、D【解析】在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线体积为v△tS，又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS△t，故D正确，C错误；由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为q，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为，故AB错误．所以D正确，ABC错误．3、B【解析】

A．物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，所以选项A正确；B．物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减少，故BC错误；D．物体下落高度，重力做功为，则重力势能减小为，故D错误．【点睛】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．4、C【解析】

设小球的动能和重力势能相等时，离地的高度为h'，瞬时速度为根据机械能守恒可得：mgh=mg其中，mg解得：v=所以此时重力做功的瞬时功率为P=mgv=mg故本题选C。5、A【解析】试题分析：任何物体发生弹性形变时，都具有弹性势能．弹簧伸长和压缩时都有弹性势能．同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大．解：A、B、发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，故A正确，B错误；C、D、物体运动的速度越大，动能越大，但弹性势能与物体的运动速度大小无关，故C错误，D错误；故选A．点评：本题关键明确弹性势能的概念，知道影响弹性势能大小的因素，基础题．6、C【解析】

取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：，方向竖直向上。A.Δp=0.4kg·m/s与计算结果不符，A错误。B.Δp=-2kg·m/s与计算结果不符，B错误。C.Δp=2kg·m/s与计算结果相符，C正确。D.Δp=-0.4kg·m/s与计算结果不符，D错误。7、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。8、CD【解析】

位移大可能是因为运动时间长，不一定是速度大；故A错误；物体运动的时间越短，其速度也不一定大，选项B错误；速度是表示物体运动快慢的物理量，选项C正确；做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量，选项D正确；故选CD.9、ABD【解析】

A.根据平行四边形定则知，物体落地的竖直分速度，则物体在空中运动的时间；故A正确.B.物体离地面的高度；故B正确.C.物体抛出点到落地点的水平距离x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C错误.D.物体运动过程中重力做功的功率；故D正确.10、BD【解析】A、小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，故A错误．

B、受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得：，解得：，知轨道1半径是轨道2半径的2倍，则同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的倍，即：小球a的线速度大小是小球b的倍，故B正确；

C、轨道对小球的支持力为：，与轨道平面的高度无关，则小球对轨道的压力也与轨道平面无关，因此同一个小球a和小球b对漏斗壁的压力大小相等，故C错误；

D、根据得：，知同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正确．点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动规律结合进行分析，是常用的方法和思路．11、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.12、AC【解析】、小球刚释放时，小球速度为零，此时绳子的拉力为零，对物块分析可知，受到的摩擦力为零，故A正确；小球运动到最低点时，若地面对物块的支持力为零，此时绳子的拉力对物块有向右的分力，不可能静止，故B错误；在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故C正确；刚释放时，速度为零，小球重力的功率为零，到达最底端时，沿重力方向的速度为0，故重力的功率为零，故功率先增大后减小，故D错误；故选AC．【点睛】对小球的运动过程分析，然后对物体进行受力分析，根据物块始终处于静止即可判断，根据重力做功的情况分析重力势能的变化情况；根据功率公式确定重力在初末状态的功率，从而确定功率的变化情况．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D【解析】

(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。重锤的质量可以不测。故选D。

(2)从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力热能的减少量△EP=mgh2.F点的瞬时速度：，则动能的增加量为：△Ek=。

重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2，

(3)若考虑阻力f，则由能量关系：mgh=mv2+fh得：v2=(）h，可知v²-h图线的斜率等于k=。

点睛：明确各种实验仪器的使用方法和实验的实验原理是解决实验问题的关键，注意实验过程中尽量减小摩擦阻力的影响，同时掌握瞬时速度通过实验数据算出，而不是理论推算；能用函数图像来分析实验的数据。14、（1），（2）0.7m/s【解析】（1）小球的时间间隔为：，水平速度为；代入数值得；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)v0=x/t(2)g=2h/t2(3)2hR2/(Gt2)(4)【解析】（1）小球做平抛运动，在水平方向：x=vt，解得从抛出到落地时间为：v0=x/t（2）小球做平抛运动时在竖直方向上有：h=gt2，解得该星球表面的重力加速度为：g=2h/t2；（3）设地球的