山西省忻州巿第一中學2024年高一物理第二學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

山西省忻州巿第一中學2024年高一物理第二學期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)已知河水自西向東流動，流速的大小為v1，小船在靜水中的速度大小為v2，且v2>v1.下面用小箭頭表示小船及船頭的指向，用虛線表示小船過河的路徑，則能正確反映小船在最短時間內(nèi)渡河的情景圖示是()A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，銀河系中有兩黑洞、，它們以兩者連線上的點為圓心做勻速圓周運動，測得黑洞、到點的距離分別2r和r。黑洞和黑洞均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星體對黑洞的引力，兩黑洞的半徑均遠小于他們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞、的質(zhì)量之比為B．黑洞、的線速度之比為C．黑洞、的周期之比為D．若從地球向黑洞發(fā)射一顆探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度一定要大于7.9km/s.3、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a點在它的邊緣上，左輪半徑為2r，b點在它的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則a點與b點的向心加速度大小之比為（）A．1：2 B．2：1 C．4：1 D．1：44、如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，用一個勁度系數(shù)為k的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，現(xiàn)在用力F緩慢拉A直到B剛好離開地面，則這一過程中力F做的功至少為（）A． B．C． D．5、(本題9分)兩個質(zhì)量相同的物體放在水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，因為水平方向受到的拉力大小不同，A做勻速運動，B做變速運動，則它們受到的滑動摩擦力大?。ǎ〢．FA＞FBB．FA＝FBC．FA＜FBD．不能確定6、(本題9分)如圖所示，自行車的大齒輪與小齒輪通過鏈條相連，而后輪與小齒輪是繞共同的軸轉(zhuǎn)動的。設大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別為r1、r2、r3，當A點的線速度大小為v時，C點的線速度大小為A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，已知兩顆人造衛(wèi)星a和b繞地球做勻速圓周運動的周期分別是T1、T2，設a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為、，則下列關系式正確的是（）A． B． C． D．8、(本題9分)如圖所示，是流星在夜空中發(fā)出的明亮光焰，此時會有人在內(nèi)心許下一個美好的愿望．有些流星是外太空物體被地球強大引力吸引墜落地面的過程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦形成的．下列相關說法正確的是（）A．空氣摩擦力對流星做的功等于流星動能的變化量B．重力對流星做的功等于流星重力勢能的減少量C．流星克服空氣摩擦力做的功等于機械能的減少量D．流星克服空氣摩擦力做的功等于機械能的增加量9、(本題9分)最新發(fā)現(xiàn)距離地球光年的人馬座有一顆可能成為第二顆地球的“超級地球”，已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，能估算出“超級地球”的A．質(zhì)量 B．平均密度C．自轉(zhuǎn)周期 D．表面重力加速度10、一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動，在x方向的s-t圖象和y方向的v-t圖象分別如圖所示.則該質(zhì)點A．初速度大小為3m/sB．所受的合外力為3NC．做勻變速曲線運動D．初速度方向與合外力方向垂直11、(本題9分)如圖4所示，板長為l，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物體P，物體與板間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度α的過程中，物體保持與板相對靜止，則這個過程中()A．摩擦力對P做功為μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力對P做功為mgsinα·l(1－cosα)C．支持力對P做功為mglsinαD．板對P做功為mglsinα12、在光滑的冰面上，質(zhì)量為80kg的冰球運動員甲以5.0m/s的速度向前運動時，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞，碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，下列說法正確的是（）A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/sC．碰撞中總機械能損失了1500J D．碰撞中總機械能損失了1400J二．填空題(每小題6分，共18分)13、利用如圖1所示圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是______A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC．已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T．設重物的質(zhì)量為m．從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=______，動能變化量△Ek=______(3)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v=計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法(4)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數(shù)點的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒．請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確______（回答正確或不正確）14、(本題9分)利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗.(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_________）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)在實驗中,已知重物質(zhì)量,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示(打點間隔為),,紙帶上所標數(shù)據(jù)單位,其中點與下一點之間距離為,那么從打點到打點的過程中：①重物的重力勢能變化量_________,動能變化量____________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②有一位學生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量小于動能的增加量,原因是:________A．重物下落時受到的阻力過大B．在計算中誤將取C．重物的質(zhì)量測量錯誤D．交流電源的頻率小于(3)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒,在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點的距離,計算對應計數(shù)點的重物速度,描繪圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒．請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確_____________15、(本題9分)如圖所示的實驗裝置，可用來研究平拋物體的運動。（1）關于實驗過程中的一些做法，以下合理的有______；A．安裝斜槽軌道，使其末段保持水平B．調(diào)整木板，使之與小球下落的豎直面平行C．每次小球應從同一位置由靜止釋放D．用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡（2）某同學在實驗操作時發(fā)現(xiàn)，將小鋼球輕輕放在斜槽末端時，小球能自動滾下。他應該如何調(diào)整：__________________________________；（3）以拋出點為坐標原點O，利用水平位移x和豎直位移y的多組數(shù)據(jù)做出小球的運動軌跡圖，如右圖所示。在圖線上取一點P，其坐標如圖所示。則小球從O運動到P的時間t=_______s；小球初速度的大小v0=_________m/s（重力加速度g取10m/s2）。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，滑雪坡道由直滑道AB和圓弧滑道BCD兩總分組成（圖中實線部分），其中C為圓弧滑道最低點，BD為水平面．滑雪者從比水平面高h1=45m處由靜止出發(fā)，離開D點后在空中飛行，最高點E比水平面高h1=10m，假設忽略滑雪坡道的阻力與空氣阻力，重力加速度g取10m/s1．（1）問滑雪者所受重力的瞬時功率在B點時大還是在C點時大？（1）求滑雪者通過D點時的速度大小；（3）求滑雪者空中飛行的時間；若滑雪者去掉身上的背包以減輕重量，再次從同一高度由靜止出發(fā)，請問最大高度h1是變大、變小還是不變?17、（10分）2019年3月3日，中國探月工程總設計師吳偉仁宣布中國探月工程“三步走”即將收官，我國對月球的探索將進人新的征程。若近似認為月球繞地球作勻速圓周運動，地球繞太陽也作勻速圓周運動，它們的繞行方向一致且軌道在同一平面內(nèi)。(1)已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，月心地心間的距離為r，求月球繞地球一周的時間Tm；(2)如圖是相繼兩次滿月時，月球、地球和太陽相對位置的示意圖。已知月球繞地球運動一周的時間Tm＝27.4d，地球繞太陽運動的周期Te＝365d，求地球上的觀察者相繼兩次看到滿月滿月的時間間隔t。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

根據(jù)題意，由運動的獨立性可知，當船頭垂直河岸渡河時，垂直河岸方向速度最大，渡河時間最短即故B正確，ACD錯誤。2、B【解析】

A.雙星各自做勻速圓周運動的周期相同，則角速度相等，因為m1r1ω2=m2r2ω2，知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為1：2，故A錯誤。B.則v=rω，知線速度與半徑成正比，為2：1，故B正確；C.雙星的周期相同，與質(zhì)量無關。故C錯誤。D.要在地球上發(fā)射一顆探測該黑洞信息的探測器，必須要離開太陽的束縛，故發(fā)射速度必大于16.7km/s，故D錯誤；3、B【解析】

試題分析：根據(jù)題目要求，可知，且所以相信加速度比值為2：1考點：勻速圓周運動公式點評：此類題型考察了勻速圓周運動公式4、B【解析】

開始時，A、B都處于靜止狀態(tài)，彈簧的壓縮量設為，由胡克定律有物體A恰好離開地面時，彈簧對B的拉力為，設此時彈簧的伸長量為，由胡克定律有這一過程中，物體A上移的距離根據(jù)動能定理可得解得這一過程中力做的功至少為故B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解析】兩者都相對地面運動，即受到的摩擦力都為滑動摩擦力，兩只質(zhì)量相同，與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，根據(jù)Ff=μmg，可知摩擦力相同，即6、D【解析】

傳動過程中，同一鏈條上的A、B兩點的線速度相等，即vA=vB，B點的速度為v，根據(jù)，且B、C兩點同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，所以，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得：。A.與計算結(jié)果不符，A錯誤。B.與計算結(jié)果不符，B錯誤。C.與計算結(jié)果不符，C錯誤。D.與計算結(jié)果相符，D正確。7、AB【解析】

AC．據(jù)開普勒第三定律可得：解得：故A項正確，C項錯誤．BD．人造衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)時，有：解得：所以：故B項正確，D項錯誤．8、BC【解析】

由動能定理得：流星動能的變化量等于流星所受合外力對流星所做的總功，而流星所受的合外力為地球的吸引力與摩擦力的合力，故地球?qū)α餍堑奈εc空氣摩擦力對流星做的總功等于流星動能的變化量，A錯誤；由功能關系得：重力對物體所做的功等于物體重力勢能的變化；流星下墜的過程中，重力對流星做正功，故重力對流星做的功等于流星重力勢能的減少量，B正確；根據(jù)功能關系得：物體機械能的變化量等于除重力（系統(tǒng)彈力）之外的其它力對物體做的功；流星下墜的過程中，除重力之外的其它力為摩擦力，摩擦力對流星做負功，故流星的機械能會減小，C正確，D錯誤．9、ABD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力求出星球的質(zhì)量，結(jié)合萬有引力等于重力求出星球表面的重力加速度，結(jié)合星球的質(zhì)量和體積求出星球的密度．【詳解】設星球半徑為R，該飛行探測器貼近該星球表面運行，軌道半徑等于該星球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得“超級星球”質(zhì)量，因為已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，故可以算出“超級地球”的質(zhì)量，故A正確；“超級地球”的半徑已知，體積可求，進而可算出平均密度，故B正確；題目已知條件是“超級地球”的公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)已知條件，無法求出自轉(zhuǎn)周期，故C錯誤；在“超級地球”表面，根據(jù)物體的重力等于萬有引力，有，得表面重力加速度，因為質(zhì)量能求出，半徑已知，所以表面的重力加速度可以求出，故D正確；故選ABD．【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力的兩個理論：萬有引力提供向心力；萬有引力等于重力．并能靈活運用．10、BC【解析】

A.由圖可知，質(zhì)點在x方向上的初速度為vx=ΔxΔt=BD.質(zhì)點的加速度方向沿x軸方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.質(zhì)點受到的合外力不變，則質(zhì)點的加速度不變，所以質(zhì)點做勻變速曲線運動；故C正確.11、CD【解析】對物體運用動能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物體速度方向(垂直于木板)始終垂直，對物體不做功，故斜面對物體做的功就等于支持力對物體做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正確．12、BD【解析】

AB.設運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰前速度大小分別為v1、v2，碰后乙的速度大小為v′2，規(guī)定碰撞前甲的運動方向為正方向，由動量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得：，故A錯誤，B正確。CD.根據(jù)能量守恒定律可知，碰撞中總機械能的損失為：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入數(shù)據(jù)解得：△E=1400J，故C錯誤，D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、AB-mghBC不正確【解析】

(1)[1]A.打點計時器使用的是交流電源，故A正確；B.在該實驗中需要測量點跡間的距離，需要刻度尺，故B正確；C.在驗證機械能守恒時，mgh=既需要驗證gh=即可，與質(zhì)量無關，故不需要天平，故C錯誤．(2)[2][3]從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=mghBB點的速度為：則增加的動能為：(3)[4]大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物在下落過程中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，故ABD錯誤，C正確．(4)[5]若機械能守恒，有mgh=則v2=2gh可知v2-h圖線為過原點的一條傾斜直線，且斜率為2g才能說明機械能守恒，故不正確．14、A；0.49J；0.48；D；不正確；【解析】（1）為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選A.（2）①因O點與下一點之間距離為2mm，可知打O點時重物的速度為零；B點的速度：重物的重力勢能變化量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J；動能變化量ΔEk=②若重物下落時受到的阻力過大，則重力勢能的減小量會大于動能的增量，選項A錯誤；在計算中誤將g取10m/s2，則計算出的重力勢能的減小量也會大于動能的增量，選項B錯誤；因為要比較的mgh和mv2兩邊都有m，則重物的質(zhì)量測量錯誤對實驗無影響，選項C錯誤；交流電源的頻率小于50Hz，則打點的周期較大，點間距離較大，則測得的點的速度偏大，則可能會造成動能增加量大于重力勢能減小量，選項D正確；故選D.（3）該同學的判斷依據(jù)不正確．在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=mv2，可得：v2=2（g-）h，則此時v2-h圖象就是過原點的一條直線．所以要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g．點睛：解決本題的關鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定產(chǎn)生誤差的原因，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．15、（1）ABC（2）調(diào)節(jié)斜槽末段水平