湖北省重點高中協(xié)作體2024年物理高一第二學期期末檢測模擬試題含解析

湖北省重點高中協(xié)作體2024年物理高一第二學期期末檢測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)如圖所示，在電場強度為E的勻強電場中，將電荷量為+q的點電荷從電場中A點經(jīng)B點移動到C點，其中AB⊥BC，AB=4d，BC=3d，則此過程中靜電力所做的功為A．3qEd B．4qEdC．5qEd D．7qEd2、如圖，平臺離水平地面的高度為h，滑板運動員以速度v0從平臺末端水平飛出后落到地面上。忽略空氣阻力，將運動員和滑板視為質點，下列說法正確的是A．v0越大，運動員在空中運動時間越長B．v0越大，運動員落地的水平位移越小C．v0越大，運動員落地的速度越大D．v0越大，運動員落地時速度與水平方向的夾角越大3、(本題9分)如圖所示，在勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同．現(xiàn)逐漸增大圓盤的轉速，當圓盤轉速增加到兩物體剛要發(fā)生滑動時，細線斷裂，則（）A．物體A向外滑，物體B向內滑B．兩物體仍隨圓盤一起做圓周運動，不會發(fā)生滑動C．物體A沿切線方向滑離圓盤D．物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，同時所受摩擦力減小4、(本題9分)如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，小球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A．1個B．2個C．3個D．4個5、(本題9分)如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質量的氣體，當玻璃管繞頂端轉過一個角度時，水銀面的高度h和空氣柱的長度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小6、如圖所示，兩根完全相同的絕緣細線，把兩個質量相等的小球懸掛在同一點O上，甲球的電荷量大于乙球的電荷量，則()A．甲、乙兩球都帶正電B．甲、乙兩球都帶負電C．甲球受到的靜電力大于乙球受到的靜電力D．甲、乙兩球受到的靜電力大小相等7、(本題9分)如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方O點處，在桿的中點C處拴一細繩，通過兩個滑輪后掛上重物M，C點與O點距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉動，由豎直位置以角速度ω緩緩轉至水平（轉過了90°角）。下列有關此過程的說法中正確的是A．重物M做勻速直線運動B．重物M的速度先減小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后減小8、(本題9分)在水平地面上固定一高度為、傾角為的光滑斜面,在斜面頂端分別平拋一小球、由靜止釋放一完全相同的小球,兩球恰好在斜面底端相遇,則（）A．小球的初速度大小為B．兩小球釋放的時間間隔為C．兩小球從斜面頂端到斜面底端的過程中動能變化量不同D．小球落到斜面底端時速度與水平方向夾角的正切值為9、(本題9分)如圖所示，質量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小物塊放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（）A．此時物塊的動能為F（x＋L）B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx－fLD．這一過程中，因摩擦而產生的熱量為fL10、(本題9分)豎直平面內有兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、B三點位于同一水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點，將兩個相同的小球分別從A、B處同時無初速釋放．則A．通過C、D時，兩球的線速度大小相等B．通過C、D時，兩球的角速度大小相等C．通過C、D時，兩球的機械能相等D．通過C、D時，兩球對軌道的壓力相等11、(本題9分)如圖所示，一顆極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方按圖示方向第一次運行至南緯60°正上方時所用時間為t，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉的影響．由以上條件可以求出()A．衛(wèi)星運行的周期 B．衛(wèi)星距地面的高度C．衛(wèi)星的質量 D．地球的質量12、(本題9分)矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質量為m的子彈以速度v水平射向滑塊．若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示．則上述兩種情況相比較()A．子彈的末速度大小相等B．系統(tǒng)產生的熱量一樣多C．子彈對滑塊做的功不相同D．子彈和滑塊間的水平作用力一樣大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某小組同學為了驗證動量守恒定律，在實驗室找到了如圖所示的實驗裝置．測得大小相同的a、b小球的質量分別為ma、mb，實驗得到M、P、N三個落點．圖中P點為單獨釋放a球的平均落點．（1）本實驗必須滿足的條件是________．A．兩小球的質量滿足ma＝mbB．斜槽軌道必須是光滑的C．斜槽軌道末端的切線水平D．入射小球a每次都從斜槽上的不同位置無初速度釋放（2）a、b小球碰撞后，b球的平均落點是圖中的_______．（填M或N）（3）為了驗證動量守恒定律，需要測量OM間的距離，還需要測量的物理量有______________、______________（用相應的文字和字母表示）．（4）如果碰撞過程動量守恒，兩小球間滿足的關系式是______________________（用測量物理量的字母表示）．14、利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（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）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)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。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、、。已知當?shù)刂亓铀俣葹?，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。15、(本題9分)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，實驗裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C．若木板每次移動距離x=15.00cm，測得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達式為v0=________．（用題給物理量符號表示）（2）小球初速度的測量值為________m/s．（保留兩位有效數(shù)字）三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，小球A系在細線的一端，細線的另一端固定在0點，0點到水平面的距離為h.物塊B的質量是小球A的2倍，置于粗糙的水平面上且位于0點的正下方，物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)拉動小球使細線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生彈性正碰.小球與物塊均視為質點，不計空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)碰撞后，小球A反彈瞬間的速度大?。?2)物塊B在水平面上滑行的時間t.17、（10分）(本題9分)宇航員在某星球表面以初速度1.0m/s水平拋出一小球，通過傳感器得到如圖所示的運動軌跡，圖中O為拋出點。若該星球半徑為4000km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m1?kg﹣1．試求：(1)該行星表面處的重力加速度的大小g行；(1)該行星的第一宇宙速度的大小v；(3)該行星的質量M的大小（保留1位有效數(shù)字）。

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】

從A到B電場力對電荷做功為：WAB=Eq?4d=4qEd；從B到C電場力的方向與位移方向垂直，可知電場力對電荷做功為零；則從A到C電場力對電荷做功為4qEd；A.3qEd與結論不相符；B.4qEd與結論相符；C.5qEd與結論不相符；D.7qEd與結論不相符；2、C【解析】

A.運動員和滑板做平拋運動，有h=gt2，得，故運動員運動時間與初速度無關，故A錯誤；

B.水平射程x=v0t=v0，則運動員落地位置與v0大小和h大小都有關，v0越大，運動員落地的水平位移越大，故B錯誤；C.運動員落地的速度，則v0越大，運動員落地的速度越大，選項C正確；D.運動員落地瞬間速度與水平方向夾角的正切值：，可知v0越大，運動員落地時速度與水平方向的夾角越小。故D錯誤.3、D【解析】當圓盤轉速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動時，A物體靠細線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運動，B靠指向圓心的靜摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以燒斷細線后，A所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運動所需要的向心力，A要發(fā)生相對滑動，離圓盤圓心越來越遠，但是B所需要的向心力小于B的最大靜摩擦力，所以B仍保持相對圓盤靜止狀態(tài)，做勻速圓周運動，且靜摩擦力比繩子燒斷前減?。蔇正確，A、B、C錯誤．故選D．【點睛】解決本題的關鍵是找出向心力的來源，知道AB兩物體是由摩擦力和繩子的拉力提供向心力.4、B【解析】判斷繩子中有無張力，用假設法，剪斷2球會動，所以繩2中有拉力，剪斷1，球不會動，則1中無張力，所以球只受重力和繩2的拉力．選B5、A【解析】

先判斷玻璃管繞頂端轉過一個角度后管內氣體壓強的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內液面如何變化．【詳解】當玻璃管繞頂端轉過一個角度時，假設管內水銀不動，則管內水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內氣體的壓強減小，根據(jù)玻意耳定律知氣體的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時氣體的壓強減小，所以根據(jù)知，管內液面升高，所以h增大，A正確．【點睛】在玻璃管繞頂端轉過一個角度的過程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．6、D【解析】從兩球互相遠離的現(xiàn)象來看，兩球應該帶的是同種電荷，但不能肯定小球究竟帶的是哪種電荷；由于甲和乙之間的作用力屬于作用力和反作用力，故這兩個力一定大小相等、方向相反，故D正確．【點睛】甲、乙兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，根據(jù)作用力和反作用力的特點即可判斷．7、CD【解析】

ABD.設C點線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點的線速度為，該線速度在繩子方向上的分速度就為．θ的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減?。瓵B錯誤D正確。C.繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL，故C正確。8、BD【解析】做平拋運動的物體：，；解得，，選項A錯誤；沿斜面下滑的物體：a=gsinθ，解得：，則P、Q兩小球釋放的時間間隔為，選項B正確；兩小球從斜面頂端到斜面底端的過程中動能變化量等于重力做功mgh，則動能變化量相同，選項C錯誤；小球P落到斜面底端時；速度與水平方向夾角的正切值為，選項D正確；故選BD.點睛：解決本題的關鍵知道兩個物體的運動規(guī)律；平拋運動在水平方向勻速運動，豎直方向上做自由落體運動，抓住兩球運動的位移相等，結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解．9、BD【解析】

A、物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，相對地面發(fā)生的位移為，根據(jù)動能定理可得物塊的動能為A錯誤；B．小車受重力、壓力、支持力和向前的滑動摩擦力，合力等于滑動摩擦力，根據(jù)動能定理，小車的動能為fx，B正確；C、由功能關系得知，物塊和小車增加的機械能為C錯誤；D．系統(tǒng)產生的內能等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，D正確。故選BD。10、CD【解析】對任意一球研究．設半圓軌道的半徑為r，根據(jù)機械能守恒定律得：，得：，由于r不同，則v不等，故A錯誤；由v=rω得：，可知兩球的角速度大小不等，故B錯誤；兩球的初始位置機械能相等，下滑過程機械能都守恒，所以通過C、D時兩球的機械能相等．則小球通過C點時的速度較小，故C正確；通過圓軌道最低點時小球的向心加速度為，與半徑無關，根據(jù)牛頓第二定律得：N-mg=man，得軌道對小球的支持力大小為N=3mg，則球對軌道的壓力為N′=3mg，與質量無關，則通過C、D時，兩球對軌道的壓力相等，故D正確．所以CD正確，AB錯誤．11、ABD【解析】衛(wèi)星從北緯30°的正上方，第一次運行至南緯60°正上方時，剛好為運動周期的1/4，所以衛(wèi)星運行的周期為4t，故A正確；知道周期、地球的半徑，由，可以算出衛(wèi)星距地面的高度，故B正確；通過上面的公式可以看出，只能算出中心天體的質量，C項錯誤，D正確．故選ABD.12、AB【解析】試題分析：根據(jù)動量守恒，兩次最終子彈與木塊的速度相等，A正確；根據(jù)能量守恒可知，初狀態(tài)子彈簧動能相同，末狀態(tài)兩木塊與子彈的動能也相同，因此損失的動能都轉化成了熱量相等，B正確，子彈對滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動能，兩次相等，因此做功相等，C錯誤，產生的熱量，由于產生的熱量相等，而相對位移不同，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同，D錯誤．考點：能量守恒定律，動量守恒定律【名師點睛】本題是對能量守恒定律及動量守恒定律的考查；解題的關鍵是用動量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；系統(tǒng)產生的熱量等于摩擦力與相對位移的乘積；這是一道考查動量和能量的綜合題；要注意掌握動量守恒的條件應用．二．填空題(每小題6分，共18分)13、CNOP的距離x2，ON的距離x3max2＝max1＋mbx3【解析】

(1)A．驗證碰撞中的動量守恒實驗，為防止入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，故A錯誤．B．“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動即可，實驗時要保證斜槽軌道末端的切線是水平的，對斜槽是否光滑沒有要求，故B錯誤；C．要保證碰撞后都做平拋運動，兩球要發(fā)生正碰，碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心應在同一水平高度，兩球心的連線應與軌道末端的切線平行，因此兩球半徑也應該相同，故C正確．D．要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D錯誤．(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為P點，碰撞后a、b的落點點分別為M、N點.(3)小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等；碰撞過程動量守恒，則mav0=mavA+mbvB，兩邊同時乘以時間t得：mav0t=mavAt+mbvBt，則maOP=maOM+mbON，故驗證動量守恒需要測量的物理量還有OP的距離x2，ON的距離x3.(4)代入測量數(shù)據(jù)可得，驗證動量守恒的表達式為max2＝max1＋mbx3.【點睛】實驗注意事項：①前提條件保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．②利用斜槽進行實驗，入射球質量要大于被碰球質量，即m1＞m2，防止碰后m1被