天津市北辰區(qū)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

天津市北辰區(qū)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、如圖，從地面上方某點(diǎn)，將一質(zhì)量為1Kg小球以5m/s的初速度沿水平方向拋出。小球經(jīng)過(guò)1s落地。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。則可求出A．小球拋出時(shí)離地面的高度是10mB．小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為100WC．小球落地時(shí)的速度大小是15m/sD．小球落地時(shí)的速度方向與水平地面成30o角2、(本題9分)一質(zhì)量為0.5kg的小球沿光滑水平面以大小為5m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，與墻壁碰撞后以大小為3m/s的速度反向彈回，如圖所示，已知小球跟墻壁作用的時(shí)間為0.05s，則該過(guò)程中小球受到墻壁的平均作用力（）A．大小為80N，方向水平向左B．大小為80N，方向水平向右C．大小為20N，方向水平向左D．大小為20N，方向水平向右3、(本題9分)下列說(shuō)法正確的是（）A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)得了引力常量B．根據(jù)表達(dá)式F=G可知，當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大C．兩物體間的萬(wàn)有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力D．在由開普勒第三定律得出的表達(dá)式k中，k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量4、(本題9分)汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運(yùn)動(dòng)到丙地，乙在甲丙兩地的中點(diǎn).汽車從甲地勻加速運(yùn)動(dòng)到乙地，經(jīng)過(guò)乙地速度為60km/h；接著又從乙地勻加速運(yùn)動(dòng)到丙地，到丙地時(shí)速度為120km/h．求汽車從甲地到達(dá)丙地的平均速度大小等于（）A．30km/hB．45km/hC．60km/hD．90km/h5、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球自由下落，b球沿光滑斜面下滑，如圖所示。兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)至地面的瞬間，兩個(gè)小球所受重力的瞬時(shí)功率分別為,則A．B．C．D．無(wú)法判定6、(本題9分)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖乙所示。人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．t=1時(shí)猴子的速度大小為4m/sD．t=2s時(shí)猴子的加速度大小為0m/s27、(本題9分)下列關(guān)于三種宇宙速度的說(shuō)法中正確的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛．C．美國(guó)發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的8、(本題9分)繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個(gè)航天器上的衛(wèi)星，可以在這個(gè)航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運(yùn)行．如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)（繩長(zhǎng)不可忽略）．下列說(shuō)法正確的是（）A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大9、(本題9分)如圖所示，輕繩的一端系著物塊A，另一端通過(guò)水平轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著小球B，A隨轉(zhuǎn)盤一起繞通過(guò)小孔O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球B始終與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止．已知物塊A與轉(zhuǎn)盤的接觸面是粗糙的，則物塊A受力的個(gè)數(shù)可能是A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)10、(本題9分)如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說(shuō)法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道11、(本題9分)在加速向右行駛的車廂里一個(gè)人用力向前推車廂，如圖所示，人相對(duì)車廂未移動(dòng)，則（）A．人對(duì)車做正功 B．人對(duì)車做負(fù)功C．推力對(duì)車做正功 D．車對(duì)人靜摩擦力做正功12、(本題9分)從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大，而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)，相互作用時(shí)間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)，相互作用時(shí)間長(zhǎng)．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中得到如下圖所示的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示,則由紙帶可知(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)（1）C點(diǎn)的速度=___m/s；（2）物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=_____m/s2.14、（10分）(本題9分)（1）用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)、重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、導(dǎo)線、電建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50hz，某同學(xué)從實(shí)驗(yàn)得到幾紙帶中，選取了一條初速度恰好為零的紙帶，如圖所示．圖中標(biāo)出的點(diǎn)均為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)記作O點(diǎn)，測(cè)出O、A點(diǎn)間的距離為68.97cm，A、C點(diǎn)間的距離為15.24cm，C、E點(diǎn)間的距離為16.76cm．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)C時(shí)的瞬時(shí)速度為_______m/s，O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為________J，重錘重力勢(shì)能的減少量為_______J，從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：____________．（以上結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)將一個(gè)小球從臺(tái)階上的A點(diǎn)斜向上拋出，小球剛好經(jīng)過(guò)臺(tái)階的頂點(diǎn)B

（未與B發(fā)生相碰）之后落到地面上的P點(diǎn)。已知B、P兩點(diǎn)水平方向的距離為L(zhǎng)，P、B兩點(diǎn)豎直方向的距離為3L，A、B兩點(diǎn)之間的距離為2L，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出到落地全過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）小球被拋出時(shí)的初速度。16、（12分）滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點(diǎn)、圓心角θ＝60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，滑板與水平軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。某運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回.已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為m＝60kg，B、E兩點(diǎn)與水平軌道CD的豎直高度分別為h＝2m和H＝2.5m.求：(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)水平軌道CD段的長(zhǎng)度L；(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大?。蝗绮荒?，請(qǐng)求出最后停止的位置距C點(diǎn)的距離.17、（12分）(本題9分)如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn)，AF=4R，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g。（取，）（1）求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2）求P運(yùn)動(dòng)到Ｅ點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過(guò)G點(diǎn)。G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距、豎直相距R，求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

小球拋出點(diǎn)的高度h=gt2＝×10×1m＝5m；故A錯(cuò)誤。小球落地時(shí)豎直分速度vy=gt=10m/s，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P=mgvy=100W，選項(xiàng)B正確；小球的速度大小，故C錯(cuò)誤。設(shè)小球落地的速度方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝2，可知θ≠30°．故D錯(cuò)誤。2、A【解析】

設(shè)小球的平均作用力為F，以初速度方向?yàn)檎较?，?duì)小球的撞墻的過(guò)程使用動(dòng)量定理有：，代入數(shù)據(jù)，有：，解得：，負(fù)號(hào)表方向向左，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．3、D【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)得了引力常量，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)r趨近于零時(shí)，兩物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力定律不再成立，B錯(cuò)誤；C．兩物體間的萬(wàn)有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)作用力和反作用力，C錯(cuò)誤D．公式k中k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量，D正確。故選D。4、B【解析】

設(shè)甲兩兩地距離為2L，汽車通過(guò)甲乙兩地的時(shí)間分別為t1和t2，則有：汽車從甲運(yùn)動(dòng)到乙的過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)故其平均速度為，所用時(shí)間：，同理汽車從乙運(yùn)動(dòng)到丙的過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)故其平均速度，汽車所用時(shí)間，所以汽車從甲至丙的平均速度；故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確平均速度的定義和物理意義，要明確平均速度與時(shí)間間隔和位移對(duì)應(yīng)，不同時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度往往不同．5、A【解析】

兩球下落過(guò)程中機(jī)械能均守恒，則由可得則兩球到達(dá)地面時(shí)的速度大小相同，由功率的公式可知：可知；A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.無(wú)法判定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6、B【解析】

猴子參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成，判斷猴子相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡以及運(yùn)動(dòng)情況。求出t=2s時(shí)刻猴子在水平方向和豎直方向上的分加速度，根據(jù)平行四邊形定則，求出猴子相對(duì)于地面的加速度。【詳解】由乙圖知，猴子豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向下。由丙圖知，猴子水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則猴子的加速度豎直向下，與初速度方向不在同一直線上，所以猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；s-t圖象的斜率等于速度，則知猴子水平方向的初速度大小為：vx=4m/s，t=0時(shí)猴子豎直方向分速度：vy=8m/s，則t=1s時(shí)猴子豎直分速度為vy′=4m/s，因此t=1s時(shí)猴子的速度大小為：v=42+42m/s=42【點(diǎn)睛】本題主要考查了運(yùn)動(dòng)的合成，關(guān)鍵知道猴子參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，會(huì)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成分析物體的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)情況。7、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A正確；B、第二宇宙速度為11.2km/s，是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，故B正確；C、發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，因它繞火星旋轉(zhuǎn)，仍在太陽(yáng)的束縛下，故C錯(cuò)誤；D、在地球表面萬(wàn)有引力提供向心力，則有：，解得：，不同行星的質(zhì)量、半徑不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正確.故選ABD.8、AC【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬(wàn)有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬(wàn)有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故AB錯(cuò)誤；航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．故D正確，C錯(cuò)誤．9、BC【解析】

由題可知，繩子的拉力等于小球B的重力T=mBg；當(dāng)繩子的拉力恰好等于A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)。即T=mBg=mAω2r時(shí)，A受重力、轉(zhuǎn)盤的支持力以及繩子的拉力3個(gè)力的作用；當(dāng)繩子的拉力不等于A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)。即T=mBg≠mAω2r時(shí)，A受重力、轉(zhuǎn)盤的支持力、繩子的拉力以及圓盤對(duì)A的靜摩擦力共4個(gè)力的作用；A.2個(gè)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.3個(gè)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.4個(gè)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.5個(gè)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；10、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過(guò)地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，由萬(wàn)有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.11、BCD【解析】

AB.由于人向右加速運(yùn)動(dòng)，故車廂對(duì)人的力向右，由牛頓第三定律可知，人對(duì)車的作用力向左，力與位移方向相反，人對(duì)車做負(fù)功，故選項(xiàng)A不符合題意，B符合題意；C.人的推力向右，而車和人又是向右運(yùn)動(dòng)的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故選項(xiàng)C符合題意；D.由于車廂對(duì)人靜摩擦力向右，力與位移方向相同，故可知車廂對(duì)人的靜摩擦力做正功，故選項(xiàng)D符合題意。12、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落體運(yùn)動(dòng)，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上與掉在草地上的動(dòng)量相等，故A錯(cuò)誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過(guò)程，初動(dòng)量相同，末動(dòng)量為零，兩種情況下動(dòng)量變化量相同，故B錯(cuò)誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過(guò)程，初動(dòng)量相同，末動(dòng)量為零，兩次的動(dòng)量變化量相同，但在水泥地上碰撞過(guò)程時(shí)間短，則動(dòng)量的變化快，掉在草地上的杯子動(dòng)量改變慢，故CD正確。故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）0.871（1）1.68【解析】

C點(diǎn)的速度vC===0.871m/s；加速度a==1.68m/s1．14、低壓直流電源、天平低壓交流電源、刻度尺4.008.008.25在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，重錘的機(jī)械能守恒【解析】本題考查的是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、紙帶、低壓交流電源、導(dǎo)線、電鍵、刻度尺．C點(diǎn)速度為A、E的中間時(shí)刻速度，O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為,重錘重力勢(shì)能的減少量:從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，重錘的機(jī)械能守恒.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）（2），與水平方向夾角的正切值為2【解析】

（1）根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌跡的最高點(diǎn)為D。由到、由到、由到三段在水平方向上位移相等，都等于，因此三段時(shí)間都相等。設(shè)由到的時(shí)間為，設(shè)到高臺(tái)的距離為；由到，豎直方向由到，在豎直方向上，豎直方向解得小球從拋出到落地全過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間（2）小球由到水平方向豎直方向解得設(shè)與水平方向的夾角為此時(shí)小球被拋出時(shí)的初速度與水平方向夾角的正切值為2.16、(1)vB＝6m/s(2)L＝6.5m(3)停在C點(diǎn)右側(cè)6m處【解析】

（1）在B點(diǎn)時(shí)有vB＝，得vB＝6m/s（2）從B點(diǎn)到E