2024屆安徽省皖南地區(qū)物理高一第二學期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2024屆安徽省皖南地區(qū)物理高一第二學期期末質(zhì)量檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則(

)A．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度B．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h2、分別在四輛相同汽車的車廂頂部用細線懸掛一個小球，當汽車在沿平直道路上運動的過程中，小球相對汽車所處的狀態(tài)如圖所示.已知，則獲得最大加速度的汽車是A． B．C． D．3、(本題9分)圓周運動中，對于向心加速度an與r，從an＝ω2r看an與r成正比，從an＝看an與r成反比，那么()A．a(chǎn)n與r成正比不對B．a(chǎn)n與r成反比不對C．兩個說法都不對D．兩種說法都對，只是條件不同說法不一樣而已4、以下關于功和能的說法中正確的是（）A．功是矢量，能是標量B．功是能量轉(zhuǎn)化的量度C．功和能都是矢量D．因為功和能的單位都是焦耳，所以功就是能5、(本題9分)下列物理量中屬于標量的是()A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度6、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠估算出地球質(zhì)量的是（）A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度7、(本題9分)一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬為50m、水流速度恒為5m/s的平直河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時間為5sB．小船渡河的最短時間為10sC．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小8、質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g3A．物體的重力勢能減少了mghB．物體的動能增加mgh3C．物體的機械能減少mghD．重力做功29、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．電動機由于傳送物塊多做的功為mv2B．物體在傳送帶上的劃痕長C．摩擦力對物塊做的功為mv2D．傳送帶克服摩擦力做的功等于摩擦熱10、關于第一宇宙速度，下面說法正確的是：A．它是使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小速度B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度C．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度二、實驗題11、（4分）在“驗證機械能守恒定的實驗中（1）有些器材類型不同但功能相向，下圖中的甲和乙都是________（填“計時”、“測速”或“測距”）的儀器．其中使用交流220V電源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同學將實驗器材組裝好，釋放重錘前瞬間的情景如圖所示，其中操作合理的是________（3）該實驗中，下列方法有助于減小實驗差的是________A．在重錘的正下地面鋪海綿B．根據(jù)計算重錘下降高度h時所獲得動能C．重復多次實驗，重物必須從同一位置開始下落D．重物的密度盡量大一些（4）采用交流電源的頻率為，打點計時器打下O點（圖中未標出）時，質(zhì)量重錘開始下落，得到如圖所示的紙帶．A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，刻度尺0刻線與O點對齊，A、B、C三個點所對刻度如圖所示．從開始到下落至B點，重錘下降過程中減少的重力勢能是，增加的動能是________J．（計算結果保留2位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)為了探究“合力做功與速度變化的關系”，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．要完成該實驗，請回答下列問題：（1）實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離為x1，x2，x3……，如圖所示．實驗中，可認為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點時小車的速度v＝_______．（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為________．分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，光滑的直角細桿AOB固定在豎直平面內(nèi)，OA桿水平，OB桿豎直．有兩個質(zhì)量相等均為0.3kg的小球a與b分別穿在OA、OB桿上，兩球用一輕繩連接，輕繩長L=25cm．兩球在水平拉力F作用下目前處于靜止狀態(tài)，繩與OB桿的夾角θ=53°，求：(1)此時細繩對小球b的拉力大小，水平拉力F的大?。?2)現(xiàn)突然撤去拉力F，兩球從靜止開始運動，設OB桿足夠長，運動過程中細繩始終繃緊，則當θ=37°時，小球b的速度大?。╯in37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）14、（14分）(本題9分)滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛。如圖是滑板運動的軌道，AB和CD是兩段圓弧形軌道，BC是一段長x=7m的水平軌道，其與圓弧AB、CD分別相切于B、C兩點。某次一運動員從AB軌道上P點以v0的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道的最大高度H=2.0m。已知運動員和滑板的總質(zhì)量m=60kg，滑板與BC軌道的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，h=1.6m，不計圓弧軌道上的摩擦。(計算時，將運動員和滑板簡化為質(zhì)點，g=10m/(1)運動員的初速度大小；(2)運動員在BC軌道上因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？在BC軌道上運動的總路程是多少米？15、（13分）(本題9分)宇航員乘坐宇宙飛船到達一未知行星，進行科學實驗：宇航員在該行星地面附近高h處以某一水平初速度拋出一個小球，測得小球在空中運動時間為t。已知該行星表面無空氣，行星半徑為R，萬有引力常量為G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

由萬有引力提供向心力，解得衛(wèi)星a、b半徑相同，所以周期、加速度相同；故AD錯誤；衛(wèi)星a的半徑大于c，所以衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度；故B正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度，其值最大，所有衛(wèi)星的運行速度都小于或等于它，故C錯誤；故選B2、D【解析】

以A圖為例，以小球為研究對象，由牛頓第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma兩式聯(lián)立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽車的加速度越大，因為β＞α＞θ＞0°，所以D圖中汽車的加速度最大。A.與結論不相符，選項A錯誤；B.與結論不相符，選項B錯誤；C.與結論不相符，選項C錯誤；D.與結論相符，選項D正確；3、C【解析】對于向心加速度的公式an＝ω2r，當ω不變時，an與r成正比；當r不變時，an與ω2成正比；在公式中，當v不變時，an與r成反比，當r不變時，an與v2成正比，故C正確，ABD錯誤．4、B【解析】

AC．物理學中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功，功是標量，能量也是標量，故選項A、C錯誤；BD．功是能量轉(zhuǎn)化的量度，單位都是焦耳，但功不是能量，功屬于過程量，能量屬于狀態(tài)量，故選項B正確，D錯誤．5、C【解析】

A.線速度是矢量，故A錯誤；B.角速度是矢量，故B錯誤；C.周期是標量，故C正確；D.向心加速度是矢量，故D錯誤。6、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運動，受到太陽的萬有引力充當向心力，用它運動周期表示向心力，由萬有引力定律結合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質(zhì)量M=4π2r3【點睛】解答萬有引力定律在天體運動中的應用時要明確天體做勻速圓周運動，其受到的萬有引力提供向心力，會用線速度、角速度、周期表示向心力，同時注意公式間的化簡．7、AC【解析】

AB.當小船船頭指向河對岸時，小船渡河時間最短，小船渡河的最短時間為，故A正確，B錯誤；CD.因為小船在靜水中的速度為10m/s大于水流速度恒為5m/s，小船渡河的最短路程是河的寬度50m，所以若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程仍是河的寬度保持不變，故C正確，D錯誤。8、AB【解析】

AD.物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh。故A符合題意D不符合題意。B.物體的合力為13mg，則合力做功為13C.物體除重力做功，阻力做負功，導致機械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得：Ff=所以阻力做功為：W所以機械能減少為2mgh9、BC【解析】電動機多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和內(nèi)能，物體在這個過程中獲得動能就是mv1，所以電動機多做的功一定要大于mv1．故A錯誤．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間t＝，在這段時間內(nèi)物塊的位移，傳送帶的位移x1＝vt＝．則物體相對位移?x=x1?x1＝．故B正確．根據(jù)動能定理，摩擦力對物塊做的功等于物塊增加的動能mv1，選項C正確；傳送帶克服摩擦力做的功為Wf=μmgx1=μmg?=mv1，摩擦熱為Q=μmg△x=μmg?=mv1，則知Wf≠Q(mào)，故D錯誤．故選BC．點睛：解決本題的關鍵是搞清運動過程，掌握能量守恒定律；物體在傳送帶上運動時，物體和傳送帶要發(fā)生相對滑動，先做勻加速直線運動，當速度達到傳送帶速度后做勻速直線運動，電動機多做的功一部分轉(zhuǎn)化成了物體的動能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．知道劃痕的長度等于物塊在傳送帶上的相對位移，摩擦生熱與相對位移有關．10、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，根據(jù)可得：，近地衛(wèi)星軌道半徑最小，環(huán)繞速度最大，AB正確C錯誤．D.在近地軌道進入橢圓軌道，需要點火加速離心，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度可能大于第一宇宙速度，D錯誤．二、實驗題11、計時乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].電磁打點計時器和電火花計時器都是計時儀器，電磁打點計時器使用4-6V的電壓，電火花計時器使用220V的電源，即使用交流220V電源的是乙．

(2)[3].在驗證機械能守恒定律的實驗中，實驗時，應讓重物緊靠打點計時器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故A正確，BCD錯誤；

(3)[4].A.在重錘的正下方地面鋪海綿，是防止損壞儀器，對減小實驗誤差沒有幫助，故A錯誤；

B.重錘下降過程不是自由落體運動，加速度不等于g，故B錯誤；

C.重復多次實驗時，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯誤；

D.選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實驗誤差，故D正確；

(4)[5].根據(jù)刻度尺的指示可知：AC之間的距離為：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根據(jù)勻變速直線運動中時間中的速度等于該過程中的平均速度，可以求出B點瞬時速度的大小為：增加的動能為：12、沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量；平衡摩擦力；；；；質(zhì)量；【解析】

（1）當沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點時小車的速度.（3）根據(jù)圖象上的點，可知，可以得出得v2隨W變化的表達式為：v2=0.01+4.7W；

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關的物理量為質(zhì)量；【點睛】本題考查動能定理的實驗探究，這個實驗的一個重點就是學會使用打點計時器計算速度，然后分析動能和重力勢能的關系，多練習速度計算也是本題的一個基礎．三、計算題：