湖北省孝感市2024届高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析

湖北省孝感市2024届高一物理第二学期期末监测模拟试题请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、(本题9分)汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，假设从刹车到停止运动所需时间为10 s，那么运动中的第7 s内的位移大小和最后3 s内位移大小的比值为（）A．5∶3
B．7∶9
C．3∶7
D．7∶8
2、在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV（1 eV=1．6×10-19J），则以下说法中正确的是（）
A．电场强度的方向一定由b直线指向a
B．a、b两点间电势差U ab=5 V
C．电子的电势能减少5 eV
D．电子的电势能减少5 J
3、(本题9分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时
间的比值为
3
2
，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）
A．3
2
v B．2v C．
5
2
v D．3v
4、(本题9分)如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B．人在最高点时对座位不可能产生压力
C．人在最低点时对座位的压力大于mg
D．人在最低点时对座位的压力等于mg
5、(本题9分)某同学前后两次从同一位置水平投出两支飞镖1和飞镖2到靶盘上，飞镖落到靶盘上的位置如图所示，忽略空气阻力，则两支飞镖在飞行过程中（）
A．加速度a1＞a2
B．飞行时间t1＜t2
C．初速度v1=v2
D．角度θ1=θ2
6、(本题9分)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示。

人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。

若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）
A．猴子的运动轨迹为直线
B．猴子在2 s内做匀变速曲线运动
C．t=1时猴子的速度大小为4m/s
D．t=2 s时猴子的加速度大小为0 m/s2
7、质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示．由此可求( )
A．前25s内汽车的平均速度
B．前10s内汽车的加速度
C．前10s内汽车所受的阻力
D．15～25s内合外力对汽车所做的功
8、如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。

t=0时,给小球一个垂直于细绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。

在0≤t≤10 s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A．两根铁钉间的距离为细绳长的1/6
B．t=10.5 s时细绳拉力的大小为6 N
C．t=14 s时细绳拉力的大小为10 N
D．细绳第三次碰铁钉到第四次碰钉的时间间隔为3 s
9、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，x A、x B分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能E p 随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()
A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B．A点的电场强度小于B点的电场强度
C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝E p A－E p B
D．电子在A点的动能小于在B点的动能
10、(本题9分)我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a:1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b:1，以下说法正确的是（）
A ab
B．地球与月球的质量之比为2:1
a b
C a b
D．在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等时，此处与地球中
心和月球中心的距离之比为a：b
11、(本题9分)2009年5月12日中央电视台《今日说法》栏目报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（）
A．在讲入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯
B．改进路面设计，减小车轮与路面问的摩擦
C．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高
D．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低
12、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒
C．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右
D．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、(本题9分)铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20 m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。

若速度大于20 m/s，则车轮轮缘会挤压_______。

（填内轨或外轨）(g=10 m／s2)
14、(本题9分)如图所示为一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差
U AB =300V。

将电荷量q=+6.0×10-8C的点电荷从A点移到B点，电场力做的功为
__________J。

若已知B点的电势φB=100V，则A点的电势φA=__________V。

15、(本题9分)某星球与地球的质量比为a,半径比为b，则该行星的第一宇宙速度与地
球的第一宇宙速度之比为_______________
三．计算题(22分)
16、（12分）(本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求
（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；
（2）小球A冲进轨道时速度v的大小；
（3）小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大？方向如何？
17、（10分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；
长为4
3
R
的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑
块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；
(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；
(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。

参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分） 1、B 【解题分析】
采用逆向思维，知汽车做反向的初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a ，则
最后3 s 内的位移大小221199222
x at a a ==⨯⨯=，第7 s 内的位移等于最后4s 内的位移减去最后3 s 内的位移，221117
(169)2222
a x at at a a =-=⨯⨯-='''，则x 1:x 2＝7:9；
故选B. 【题目点拨】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，本题运用逆向思维解决比较简捷． 2、C 【解题分析】
由题意知，电子由a 点移到b 点，电场力做功5eV ，电势能减少5eV ，电场强度的方向不一定由b 指向a ．故AD 错误，C 正确．a 、b 两点电势差55ab ab W eV
U V q e
===--，故B 错误；本题选错误的，故选ABD. 3、B 【解题分析】
设小船相对静水的速度为v ' ，河的宽度为d ， 则去程时过河的时间为1d
t v
=
' 回程时船头与河岸所成角度为θ ，回程的时间2sin d
t v θ
'=
由题意知
12t t =
sin θ=
回程时水流方向合速度为零即：cos v v θ'=
解得2v v '= 故B 对；ACD 错； 综上所述本题答案是：B 4、C 【解题分析】
试题分析：乘坐游乐圆的翻滚过山车时，质量为m 的人随车一起在竖直平面内旋转，
在最高点，向心加速度指向下，所以需要指向圆心的合外力，即2
N v F mg m R
+=，该
支持力最小可以为零，若不带安全带，虽然理论分析可以，但是不安全．所以AB 均错．在
最低点2N v F mg m R
-=，显然压力要大于重力，C 对
考点：圆周运动
点评：本题考查了圆周运动向心力的来源的分析．在解决这类问题时，要特别注意向心力的来源，并要知道向心力是指的指向圆心的合外力． 5、B
【解题分析】飞镖1下落的高度小，根据h=gt 1，t=
知，t 1＜t 1．由于水平位移相等，
根据x=v 0t ，知v 1＞v 1．加速度相等，都为g 。

根据tanθ＝
，对于飞镖1，时间短，
初速度大，则tanθ1＞tanθ1，所以θ1＞θ1．故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

6、B 【解题分析】
猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。

求出t =2s 时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度。

【题目详解】
由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下。

由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，所以猴子在2s 内做匀变速曲线运动，故A 错误，B 正确；s -t 图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为：v x =4m/s ，t =0时猴子竖直方向分速度：v y =8m/s ，则t =1s 时猴子竖直分速度为v y ′=4m/s ，因此t =1s 时猴子的速度大小为：
，故C 错误；v -t 图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度
大小为：，故D 错误。

所以B 正确， ACD 错误。

【题目点拨】
本题主要考查了运动的合成，关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。

7、ABD 【解题分析】
试题分析：观察速度时间图像，V-t 图像和时间轴围成面积代表位移，斜率代表加速度a ，观察图像可知，前10s 斜率即加速度220/2/10m s
a m s s
==,答案B 对．根据牛顿第二定律F f
a m
-=
，牵引力未知因此无法求出阻力，C 错．前25s 图像和时间轴围成的面积可以分成前10s 三角形和中间5s 矩形及后10s 梯形都可以计算出面积，也就可以知道前25s 位移，除以时间即可算出平均速度，A 对．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，15～25 s 的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量，答案D 对． 考点：速度时间图像 动能定理 8、ABD 【解题分析】
A.0∼6s 内绳子的拉力不变，可得
2
1v F m l
=，
6∼10s 内拉力大小不变，知
2
2v F m l ='
，
因为216
5
F F =
，则 65
l l '=，
两钉子之间的间距
51
66
x l l l ∆=-=，
故A 正确；
B.第一个半圈经历的时间为6s ，则
6s l v
π=，
则第二个半圈的时间
5
5s 6
l t t v π'
'=
==，
则t =10.5s 时，小球在转第二个半圈，则绳子的拉力为6N ，故B 正确； C.小球转第三个半圈的时间
2
4s 3
l t t v π''
''=
==， 则t =14s 时，小球转动的半径
23
r l =，
根据 2
F r
v m =，
则拉力变为原来的3
2
倍，大小为7.5N ，故C 错误； D.细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少1
1s 6
t =，则细绳第三次碰钉子到第四次
碰钉子的时间间隔
=6-31s=3s t ∆⨯
故D 正确； 9、AC 【解题分析】
由题图乙可知，电子在A 、B 两点的电势能分别为E p A 和E p B ，且E p B >E p A ，说明电子由A 运动到B 时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W ＝E p A －E p B ，选项C 正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A 点的动能大于B 点的动能，选项D 错误；由于A 、B 两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A 正确；A 、B 两点的电场强度相等，选项B 错误． 10、ABC 【解题分析】
在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m 2
v R
，解得：；已知地球和月球的
半径之比为a ，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b ，故地球与月
A 正确；在星球表面，重力等于万有引力，故：
mg=G 2 Mm R ；故M=2
gR G
；由于地球和月球的半径之比为a ，地球表面的重力加速度
和月球表面的重力加速度之比为b ，故地球与月球的质量之比为a 2b ，故B 正确；在星
球表面，重力提供向心力，故：mg=m （2 T π）2R ，解得：2T =∝；由于地球和月球的半径之比为a ，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b ，
故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为C 正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：
22
G M m G M m r r 月地月地＝，故 r r 地月，故D 错误；故选ABC ． 点睛：对于人造卫星的问题，关键是明确两个思路：卫星的万有引力提供向心力；在地球表面附近，重力等于万有引力． 11、AC 【解题分析】
试题分析：车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，故A 合理；在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力。

故B 不合理；易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，故C 合理；D 不合理； 考点：考查了圆周运动规律的应用
【名师点睛】汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快，提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动．有可能是内侧高外侧低，支持力和重力的合力向外，最终的合力不够提供向心力 12、AD 【解题分析】
A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A 正确；
B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B 错误；
C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C 错误；
D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是
同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D 正确；
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、0.2m 外轨
【解题分析】
如图所示：
根据牛顿第二定律得，
解得：，由于较小，则 故，得：； 若速度大于，则需要的向心力变大，则轮轮缘会挤压外轨。

点睛：解决本题的关键理清向心力的来源，火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力。

14、 1.8×
10-5J 400 【解题分析】点电荷从A 点移到B 点，电场力对其做功为
W AB =qU AB =6.0×10-8×300J=1.8×10-5J ，根据U AB =ΦA -ΦB ，得 ΦA =ΦB +U AB =100+300=400（V ）。

15a b
【解题分析】
[1].设地球质量aM ，某星球质量M ，地球半径br ，某星球半径r
由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：
2
2=r mM v G m r
解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式
GM v r
分别代入地球和某星球的各物理量得该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度比
值为： GaM v a br v b GM
r
==地球星球
三．计算题(22分)
16、（1） （2） （3）3mg ，方向竖直向上
【解题分析】试题分析：（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有
① ( 2分)
解得② (1分)
（2）设球A 的质量为m ，碰撞前速度大小为v 1，把球A 冲进轨道最低点时的重力势能定为0，
由机械能守恒定律知③(3分)
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v 2，
由动量守恒定律知④( 3分) 飞出轨道后做平抛运动，，有
⑤ (2分 ) 综合②③④⑤式得
(2分 ) (3)(2分 ) (1分)
(1分)
方向竖直向上(1分)
考点：平抛运动，机械能守恒定律，动量守恒定律，圆周运动
17、 (1) F =1225mg (2)v 210gR (3)W=4041mgR 【解题分析】
（1）对A 和B 受力分析如图甲所示
研究小球A : A A F G 杆=sin 37° 研究滑块B : F =F 杆B cos37°
且F 杆A =F 杆B
F =1225
mg （2）当A 滑到与O 同高度时，A 的速度沿圆环切向向下大小为v,B 的速度为0
由机械能守恒定律得：mgR cos37°=212
mv 解得：v =2105
gR （3）杆与圆环再次相切时，A 的速度沿轻杆方向，设为v A ，此时B 的速度沿水平杆向左，设为v B ，如图乙所示
根据杆不可伸长和缩短，得:v A = v B cos 37°
球A 下落的高度为：h =2R cos37°=85
R 由A 球和B 球组成的系统机械能守恒定律得：mgh =
221122A B mv mv 由动能定理得:W =212
B mv -0
40 41mgR
代入数据解得：W=。