河北省石家莊欒城中學2024屆物理高一第二學期期末監(jiān)測模擬試題含解析

河北省石家莊欒城中學2024屆物理高一第二學期期末監(jiān)測模擬試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，鬧鐘和手表之間的爭論中，鬧鐘用來分析圓周運動的物理量是A．角速度 B．周期 C．轉(zhuǎn)速 D．線速度2、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過程中，下列說法中錯誤的是（）A．物體的動能增加了B．物體的機械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢能減少了3、(本題9分)如圖為甲、乙兩燈泡的I﹣U圖象，根據(jù)圖象計算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中，實際發(fā)光的功率約為()A．15W30W B．30W40W C．40W60W D．60W100W4、(本題9分)3個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個球的動量相等.若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則m1:m2:m3為()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:15、(本題9分)如圖所示，某人用繩通過定滑輪拉小船，設人勻速拉繩的速度為vo，繩某時刻與水平方向夾角為α，則船的運動性質(zhì)及此時此刻小船速度vx為A．船做勻速直線運動，B．船做減速直線運動，C．船做加速運動，D．船做加速運動，6、(本題9分)下列說法正確的是（）A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測得了引力常量B．根據(jù)表達式F=G可知，當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大C．兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力D．在由開普勒第三定律得出的表達式k中，k是一個與中心天體有關的常量7、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點，第二次在水平恒力作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達Q點，關于這兩個過程，下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程力F的瞬時功率逐漸變大C．第二個過程到達Q時，繩子拉力為T=mgD．第二個過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小8、(本題9分)宇宙中兩顆靠得很近的天體組合為雙星。如圖，某雙屋由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點O做勻速圓周運動。S1到O的距離為r，已知萬有引力常量為G.以下說法中正確的是A．它們做圓周運動的線速度大小相等B．它們做圓周運動的動量大小相等C．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求SD．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求S9、(本題9分)質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上，沿同一直線，同一方向運動，A球的動量PA=9kg?m/s，B球的動量PB=3kg?m/s．當A追上B時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值是（）A．P′A=6kg?m/s，P′B=6kg?m/sB．P′A=6kg?m/s，PB′=4kg?m/sC．PA′=-6kg?m/s，PB′=18kg?m/sD．PA′=4kg?m/s，PB′=8kg?m/s10、一質(zhì)量為m的木塊，由碗邊滑向碗底，碗內(nèi)表面是半徑為r的球面，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則()A．木塊的加速度為零B．木塊所受合外力為零C．木塊所受合外力的大小一定，方向改變D．木塊的加速度大小不變11、(本題9分)地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．12、(本題9分)如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量相同的木塊A、B，用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起．一顆子彈水平射入木塊A并留在其中,在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(

)A．動量守恒,機械能守恒B．動量守恒,機械能不守恒C．當彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，此時B的動能也最大D．當彈簧再次恢復到原長時，B的動能最大，A的動能最小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）實驗中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點計時器（2）實驗中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證__________.（3）實驗中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量__________（選填“無關”或“有關”），實驗中若需要減小OP的距離，可以進行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式__________，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關系式__________，則碰撞是彈性碰撞.14、（10分）(本題9分)某實驗小組用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．(1)圖乙為實驗中選取的一條合適的紙帶，O點為打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E為打點計時器打出的五個連續(xù)的點，測出這五點到O點的距離分別為xA、xB、xC、xD、xE，打點計時器所接交流電的頻率為f，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若利用OD段驗證機械能守恒定律，要驗證的表達式為________________________．(2)如果采用此裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?，可根?jù)紙帶上的打點間隔算出打下每個點時重物運動的時間t，測出對應時間內(nèi)重物下落的距離x，根據(jù)測得的距離x和算出的時間t，在平面直角坐標系中做出的圖象，如果圖線的斜率是k，則當?shù)氐闹亓铀俣葹開_____．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量M=0.4kg的滑塊放在光滑水平面上處于靜止狀態(tài)，滑塊左側(cè)為一光滑的圓弧，水平面恰好與圓弧相切．質(zhì)量m=0.1kg的小球（視為質(zhì)點）以v0=5m/s的初速度向右運動沖上滑塊．取g=10m/s1．若小球剛好沒有沖出圓弧的上端，求：(1)小球上升到滑塊上端時的速度大??；(1)圓弧的半徑；(3)滑塊獲得的最大速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，R1=R2=2.5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，電壓表為理想電表。閉合電鍵S，移動滑動變阻器的滑片P，當滑片P分別滑到變阻器的兩端a和b時，電源輸出功率均為4.5W。求(1)電源電動勢；(2)滑片P滑動到變阻器b端時，電壓表示數(shù)。17、（12分）如圖所示，一根粗細均勻的玻璃管長為80cm，一端開口、一端封閉，管內(nèi)由一段25cm長的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當玻璃管水平放置時，空氣柱長為40cm，現(xiàn)在豎直平面內(nèi)繞封閉端逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管，假設溫度保持不變，外界大氣壓為76cmHg，則：（1）當玻璃管轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長為多少？（2）對于“當玻璃管轉(zhuǎn)到開口向下豎直放置時，管內(nèi)空氣柱長為多少？”的問題某同學解法為：P1=76cmHgP2=76-25=51cmHg此過程為等溫變化p1v1p2v2你認為他的解法是否正確？若正確，請說明理由；若錯誤，也請說明理由，并且解出正確的結(jié)果。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】

鬧鐘和手表秒針的周期相同，則角速度相等，鬧鐘認為自己快，是根據(jù)v=rω，半徑大，線速度大來比較的．【題目詳解】鬧鐘和手表秒針的角速度相等，根據(jù)v=rω，半徑越大，線速度越大，鬧鐘根據(jù)自己線速度大而說自己運動的快．故D正確，ABC錯誤．故選D．【題目點撥】解決本題的關鍵知道鬧鐘和手表秒針的周期相同，則角速度相等，根據(jù)v=rω，知鬧鐘的線速度大．2、B【解題分析】

A．物體的合力做正功為，則物體的動能增量為，所以選項A正確；B．物體下落過程中，受到阻力為，物體克服阻力所做的功，機械能減小量等于阻力所做的功，故機械能減少，故BC錯誤；D．物體下落高度，重力做功為，則重力勢能減小為，故D錯誤．【題目點撥】本題應明確重力勢能變化是由重力做功引起，而動能變化是由合力做功導致，除重力以外的力做功等于機械能的變化．3、C【解題分析】

題中甲乙兩燈泡并聯(lián)．兩電阻并聯(lián)時，電壓均為220V時；由圖可知，甲燈的電流為18×10-2A；乙燈的電流為28×10-2A；故由P=UI可知，甲燈的電功率為：P甲=220×18×10-2≈40W；乙燈的電功率為：P乙=220×28×10-2≈60W；故選C4、A【解題分析】

因為各球間發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，則碰撞過程機械能守恒，動量守恒．因碰撞后三個小球的動量相等設為p，則總動量為3p．由機械能守恒得，即，代入四個選項的的質(zhì)量比值關系，只有A項符合，故選A．【題目點撥】本題要注意靈活設出中間量p，從而得出正確的表達式，再由選擇得出正確的條件．5、D【解題分析】

船的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，如圖所示：根據(jù)平行四邊形定則，有：vxcosα=v0則vx=v0/cosα因α角的增大，導致vx增大，即船做加速運動，是變加速運動，故D正確，ABC錯誤．故選D.【題目點撥】將船的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于v0，根據(jù)平行四邊形定則求出船的速度表達式分析即可．6、D【解題分析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測得了引力常量，A錯誤；B．當r趨近于零時，兩物體不能看做質(zhì)點，萬有引力定律不再成立，B錯誤；C．兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對作用力和反作用力，C錯誤D．公式k中k是一個與中心天體有關的常量，D正確。故選D。7、ABC【解題分析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因為速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運動到Q點時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，當繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時，小球處于“最低點”，最低點的速度最大，此時速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯誤；考點：動能定理的應用；共點力平衡的條件及其應用；功率的計算．【名師點睛】本題的難點在第二次拉動小球運動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中8、BC【解題分析】

這是一個雙星的問題，S1和S2繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，S1【題目詳解】設星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，它們的軌道半徑分別是r、r'；星體S1、S2做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【題目點撥】本題考查萬有引力定律的應用，雙星的特點是兩個星體周期相等，星體間的萬有引力提供各自所需的向心力。9、AD【解題分析】設兩球質(zhì)量均為m．碰撞前，總動量P=PA+PB=12kg?m/s，碰撞前總動能為

若P′A=5kg?m/s，P′B=6kg?m/s，則碰撞后，總動量P′=P′A+P′B=11kg?m/s，動量不守恒，選項A錯誤；若碰撞后P′A=7kg?m/s，PB′=5kg?m/s，碰后B的速度小于A的速度，則不可能，選項B錯誤；若PA′=-6kg?m/s，PB′=18kg?m/s，總動量P′=P′A+P′B=12kg?m/s，動量守恒，碰撞后總動能為，則知總動能增加，是不可能的，故C錯誤．碰撞后，PA′=4kg?m/s，PB′=8kg?m/s，總動量P′=P′A+P′B=12kg?m/s，動量守恒．碰撞后總動能為，則知總動能沒有增加，是可能的，故D正確；故選D.

點睛：對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況．10、CD【解題分析】木塊做勻速圓周運動，合力指圓心，加速度不為零，所以A錯；B錯；合力就是向心力，時刻指向圓心，方向時刻改變，C正確，加速度的大小不變，方向時刻改變，D正確，故答案選CD．思路分析：解決本題應當掌握勻速圓周運動受力特點：做勻速圓周運動的物體合外力提供向心力，其向心力大小不變，方向始終指向圓心試題點評：本題很簡單，考察了勻速圓周運動向心力特點，注意向心力是根據(jù)效果命名的，只能由其它力充當11、BC【解題分析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大速度，也是近地軌道上圓周運動的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因為第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動的最大線速度，故在高空運行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論相符，選項C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；12、BD【解題分析】

AB．在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和為零，則系統(tǒng)的動量守恒．在此過程中，除彈簧的彈力做功外還有阻力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)的機械能不守恒．故A錯誤，B正確．C．子彈射入木塊后彈簧被壓縮，B在彈力作用下向右加速，A向右減速，當兩者的速度相等時，彈簧被壓縮最短，彈簧的彈性勢能最大，之后，B在彈簧彈力作用下繼續(xù)向右加速，所以此時B的動能不是最大．故C錯誤．D．從彈簧被壓縮到彈簧再次恢復到原長的過程，B一直在加速，A一直在減速，所以當彈簧再次恢復到原長時，B的動能最大，A的動能最小，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC>斜槽末端水平無關減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解題分析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：m因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故m1OP=m1OM+m2ON，實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，確定落點的平均位置要用圓規(guī)，測量小球落地點的距離需要毫米刻度尺，因此還需要的實驗器材有BC.(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，應讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即m1[3]為了保證小球離開斜槽做平拋運動，則需保證斜槽末端水平.(3)[4]實驗中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次從同一高度靜止?jié)L下，則每次到達斜槽末端的速度大小相同，同時平拋的時間t一定，故水平射程與A球的質(zhì)量無關.[5]為了減小OP，可減少v0，則減小A球的重力做功，故可減小斜槽高度或降低擋板高度.[6]根據(jù)兩球碰撞m1v0=m1v1+m2v2m1OP=m1OM+m2ON.[7]若碰撞是彈性碰撞，有：1用