河南省开封市五县联考2024年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

河南省开封市五县联考2024年物理高一第二学期期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)若将地球同步卫星和月球绕地球的运动均视为匀速圆周运动,在地球表面以初速度竖直上抛一钢球,钢球经时间落回抛出点,已知地球半径为,引力常量为下列相关说法不正确的是（）A．地球的质量为B．地球的第一宇宙速度大小为C．月球的线速度比同步卫星的线速度小D．月球的向心加速度比同步卫星的向心加速度小2、关于机械能守恒，下列说法正确的是A．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用B．做变速运动的物体，机械能不可能守恒C．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒D．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒3、如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低4、(本题9分)高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（）A．抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒B．乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功D．乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度5、如图所示，小车放在光滑地面上静止，A、B两人站在车的两头，两人同时开始相向行走，发现小车向左运动，小车运动的原因可能是（）A．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B大B．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B小C．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量也相等D．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量无法比较，且还与小车的质量有关6、(本题9分)在下列情况中，物体机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速滑下B．降落伞在空中匀速下降C．不计空气阻力，斜向上抛出的物体在空中运动的过程中D．起重机吊着重物加速上升7、如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t=2mvF时，A的动量为2mv B．t=4mvFC．t=4mvF时，B的动量为0 D．t＝0至t=mvF时间内，8、(本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是()A．三个等势面的电势相等B．等势面1的电势高于等势面2的电势C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功9、(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10、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动11、地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度大于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度12、(本题9分)某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为研究平抛运动的实验装置：(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律C．不能说明上述AB规律中的任何一条D．能同时说明上述AB两条规律(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2B．在地面上依次铺白纸和复写纸。C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。请按要求完成：①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）14、（10分）(本题9分)长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:(1)从小车内取1个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A处由静止释放，测出A、B间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____;小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示)(2)再从小车内取1个钩码挂在右端钩码的下方(共2个)，仍将小车从A处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m表示一个钩码的质量，用M表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)(3)依次取3、4、5个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量B、实验前应平衡摩擦力C、细线在桌面上的部分应与长木板平行D、图中AB之间的距离应尽量小些三、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)如图所示的结构装置可绕竖直的轴转动，假如绳长l=0.1m，水平杆长，小球的质量m=0.3kg.重力加速度g=l0m/s1．(1)使绳子与竖直方向夹角为60°角，该装置以多大的角速度转动才行？(1)此时的拉力多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，一水平放置的半径为r=3．5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=3．3kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数μ=3．3，圆盘所水平面离水平地面的高度h=3．5m，g取33m/s3．（3）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（3）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；17、（12分）(本题9分)如图所示，在一个很长斜面上的某处A点水平抛出一个m=1Kg小球.已知小球抛出时的初速度v0=2ms，斜面的倾角θ=300（1）小球从A点抛出时的动能E（2）小球落到斜面上B点时的动能EKB

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】在地球表面以初速度v0竖直上抛一钢球，钢球做加速度竖直向下，大小为重力加速度g的匀变速运动；钢球经时间t落回抛出点，故钢球回到抛出点时的速度和初速度大小相等、方向相反，故有；由地球表面物体重力即万有引力可得：，所以地球的质量为：，故A正确；绕地球做圆周运动的卫星，半径为地球半径时，卫星速度即地球的第一宇宙速度，故由万有引力做向心力可得：；所以地球的第一宇宙速度为：，故B错误；根据，月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，则月球的线速度比同步卫星的线速度小，选项C正确；根据，月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，则月球的向心加速度比同步卫星的小，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选B.点睛：此题是万有引力问题与运动问题的结合，求解重力加速度是联系这两个问题的桥梁；万有引力与卫星的运动问题，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、向心加速度的关系，然后通过半径关系来比较．2、D【解析】

A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D正确.3、C【解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。4、C【解析】

A.由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故A错误；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，则乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，均为mgh，故B错误，C正确；D.由于克服空气阻力做功，乒乓球落回原处的速度小于抛出时的速度，故D错误．5、A【解析】

A、B两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零；两人相向运动时，车向左运动，车的动量向左，由于系统总动量为零，由动量守恒定律可知，A、B两人的动量之和向右，A的动量大于B的动量；AB、如果A、B两人的质量相等，则A的速率大于B的速率，A正确，B错误；CD、如果A、B速率相等，则A的质量大于B的质量，CD错误；6、C【解析】物体沿斜面匀速滑下的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误；降落伞在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，故B错误；不计空气阻力，将物体斜向上抛出后，只受重力，故机械能守恒，故C正确；起重机吊着重物加速上升，拉力对重物做功，机械能不守恒，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、根据条件，看是否只有重力做功．2、看势能和动能之和是否保持不变．7、ACD【解析】

A.t=2mvF时，即B刚停下时，对AB，从t=0到2mv=解得A的动量为p'B.当t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，对B，动量定理-即t=2mvF时，B停下，所以t=4mvD.设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t=0至t=2mv8、BC【解析】

根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与90∘【详解】：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于90∘，电场力做正功，故C正确，D故选：BC。【点睛】解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。9、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。10、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．11、BD【解析】

行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：；则有：A.，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A错误；B.，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B正确；C.，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；D.，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D正确；12、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B两球相碰后反弹保证小球做平抛运动m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。

[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；②[4].碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，则m1•OP=m1•OM+m1•ON[5].若碰撞为弹性碰撞，则，两边同时乘以时间的平方得则得：m1•OP1＝m1•OM1+m1•ON1．14、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通过光电门的瞬时速度v1=;根据v12=2ax可得小车的加速度．（2）对砝码和小车的整体，合外力为F=2mg，加速度为；则需要验证的是F=M整体a2，即；（3）设下面挂的钩码重力为F，则由（2）的分析可知：，即F-为过原点的直线，可知选项D正确；（4）因此实验中研究对象是小车的钩码的整体，则不需要保证轻绳下端所挂钩