四川成都青羊区外国语学校2024届物理高一下期末统考模拟试题含解析

四川成都青羊区外国语学校2024届物理高一下期末统考模拟试
题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、下列说法正确的是（ ） A ．哥白尼发现了万有引力定律 B ．牛顿测出引力常量
C ．伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D ．法拉第提出了电场的概念
2、 (本题9分)如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T ，则打C 点时物体运动速度的大小为
A ．
21
x x T
- B ．
21
x x T
+ C ．
21
2x x T
- D ．
21
2x x T
+ 3、 (本题9分)如图所示，足够长的水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v 匀速运动．现将一个质量为m 的物块轻放在传送带上的左端，过一段时间后物块能保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是（ ）
A ．传送带对物块做功为
12
mv 2 B ．传送带克服摩擦力做功为1
2
mv 2
C ．传送这个物块系统摩擦生热为mv 2
D ．动摩擦因数μ越大，传送过程中摩擦生热越多
4、 (本题9分)下列说法正确的是（ ）
A ．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量
B ．根据表达式F=G
12
2m m r
可知，当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C ．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
D ．在由开普勒第三定律得出的表达式3
2R T
k 中，k 是一个与中心天体有关的常量
5、 (本题9分)如图所示，a 、b 、c 是绕地球做匀速圆周运动的三颗人造卫星，下列判断正确的是（ ）
A ．b 的线速度大于a 的线速度
B ．b 运行周期小于a 的运行周期
C ．b 向心加速度小于a 的向心加速度
D ．b 、c 受地球的引力一定大小相等
6、(本题9分)地球的第一宇宙速度约为7.9 km/s ，某行星的质量是地球的8倍，半径是地球的2倍。

该行星上的第一宇宙速度约为（ ） A ．15.8 km/s B ．31.6km/s C ．23.7km/s D ．3.95 km/s
7、A 、B 、C 为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A 点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B 、C 两点，其运动过程中的v-t 如图所示，下列说法正确的是
A ．电场方向由A 指向C
B ．A 、B 、
C 三点中B 点场强最大
C ．小球由B 至C 过程中平均速度等于5.5m/s
D ．B 、C 两点间电势差大小|U BC |大于A 、B 两点间电势差大小|U AB |
8、 (本题9分)如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m 和m 的A 、B 两物体分别放在左右
斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋．现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态．松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）
A．A、B与地球的机械能之和守恒
B．A、B、橡皮筋与地球的机械能之和守恒
C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功
D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率
9、A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能E p随位移x的变化关系如图所示．则从A 到B过程中，下列说法正确的是( )
A．点电荷的速度先增大后减小
B．空间电场是某负点电荷形成的
C．电荷所受电场力先减小后增大
D．空间各点的电势先升高后降低
10、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。

直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。

这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是: ( )
A．悬索始终保持竖直
B．伤员做直线运动
C．伤员做曲线运动
D．伤员的加速度大小、方向均不变
11、(本题9分)如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为m的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。

取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。

则小球在运动过程中其机械能E、动能k E、向心力F向、速度的平方2v，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是
A．
B．
C．
D．
12、(本题9分)如图所示，将物体P用长度适当的轻质细绳悬挂于天花板下方，两物体P、Q用一轻弹簧相连，物体Q在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩，细绳处于伸直状态.已知该弹簧的弹性势能仅与其形变量有关，且弹簧始终在弹性限度内，现将力F撤去，轻绳始终未断，不计空气阻力，则（）
A．弹簧恢复原长时，物体Q的速度最大
B．撤去力F后，弹簧和物体Q组成的系统机械能守恒
C．在物体Q下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
D．撒去力F前，细绳的拉力不可能为零
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____
14、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球A、B用长为l="0.8" m的细绳悬于以v="4" m/s向右匀速运动的小车顶部，两小球分别与小车的前后壁接触.由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中的张力之比为_______________
15、(本题9分)电场中沿着电场线方向电势逐渐________(选填“升高”或“降低”)．在电场中移动电荷时，电场力所做的功与电荷的运动路径________(选填“有关”或“无关”)．三．计算题(22分)
16、（12分）(本题9分)一架喷气式飞机,质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=530m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）.求飞机受到的牵引力F（g取10m/s2)
17、（10分）(本题9分)已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。

求：
（1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度； （3）人造卫星的运行周期。

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、D 【解题分析】
A ．牛顿发现了万有引力定律，故A 错误。

B ．卡文迪许测出引力常量，故B 错误。

C ．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故C 错误。

D ．法拉第提出了电场的概念，故D 正确。

2、D 【解题分析】
C 点的瞬时速度等于B
D 段的平均速度，则有：21
2C x x v T
+=
； A. 21
x x T -，与结论不相符，选项A 错误； B. 21x x T +，与结论不相符，选项B 错误；
C. 212x x T -，与结论不相符，选项C 错误；
D. 212x x T
+，与结论相符，选项D 正确；
3、A 【解题分析】
A ．物块运动过程中，只有传送带对物块的摩擦力对它做功，根据动能定理得传送带对物块做功为2211
022
f W mv mv =
-=，故选项A 正确； B ．在物块与传送带相对静止之前，两者之间有相对位移，所以物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等，由于传送带相对于地的位移大于物块相对地的位移，所以传
送带克服摩擦力做功为大于
2
12
mv ，故选项B 错误； CD ．设物块匀加速运动的时间为t ，则物块与传送带相对位移大小为
10.52x vt vt vt ∆=-=，此过程中物块的位移为1
0.52
x vt vt ==物，则有x x 物∆=，则
系统摩擦生热为2
12
Q f x fx mv =•∆==物，与动摩擦因数无关，故选项CD 错误；
4、D 【解题分析】
A ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A 错误；
B ．当r 趋近于零时，两物体不能看做质点，万有引力定律不再成立，B 错误；
C ．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力，C 错误
D ．公式3
2R T
=k 中k 是一个与中心天体有关的常量，D 正确。

故选D 。

5、C 【解题分析】
ABC 、据万有引力提供圆周运动向心力有222
2
2()GMm v m m r m r ma r r T
πω==== 可知：随着半径的增大，周期在增大，而线速度、加速度、角速度都在减小，故AB 错误;C 正确； D 、根据万有引力2
GMm
F r =
,可知万有引力不仅和距离有关，还与环绕天体的质量有关，由于题中没有给卫星的质量，所以不确定谁的万有引力大，故D 错误； 本题选：C
点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理量大小与半径及质量的关系即可. 6、A 【解题分析】
设地球质量M ，某星球质量8M ，地球半径r ，某星球半径2r ；由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：
解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式
；分
别代入地球和某星球的各物理量得：v 地球=；
v 星球=；解得：
v 星球=2v 地球=15.8km/s ，故A 正确，BCD 错误；故选A 。

7、BD 【解题分析】
A.根据图线可知，带电小球从A 点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A 指向C ，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A 错误；
B.由图知，小球在B 处加速度最大，由qE=ma 知，A 、B 、C 三点中B 点场强最大，故B 正确；
C.如果小球从B 到C 做匀加速直线运动，则小球的平均速度为47
m/s 5.5m/s 2
v +==，但小球由B 至C 过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s ，故C 错误； D.根据动能定理得：2211622AB B A qU mv mv m =
-=，221116.522
BC C B qU mv mv m =-=，可得U AB 小于U BC ．故D 正确。

8、BC 【解题分析】
两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB 两个物体和弹簧系统机械能守恒，根据能量守恒可判断C 选项．平均功率等于功除以时间． 【题目详解】
两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB 两个物体和弹簧系统机械能守恒，但AB 的机械能之和不守恒，故A 错误，B 正确；根据能量守恒可知，A 的重力势能减少量等于B 的重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，所以A 的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功，故C 正确；重力对A 做功大于橡皮筋弹力对B 做功，而时间相等，重力对A 做功的平均功率大于橡皮筋弹力对B 做功的平均功率，故D 错误．故选BC ． 【题目点拨】
本题主要考查了机械能守恒的条件和能量守恒定律的直接应用，根据机械能守恒条件分析判断即可． 9、CD 【解题分析】
A 、根据电势能E p 随位移x 的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A 错误
B 、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，
空间电场可能是某正点电荷形成的，B 错误
C 、电势能E p 随位移x 的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C 正确
D 、根据
，粒子带正电且电势能先增大后减小，同时电势能均为正值，所以空间
各点的电势先升高后降低，D 正确 10、ACD 【解题分析】
A ．由2l H bt =-可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A 正确.
BCD ．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B 错误，C 正确，D 正确. 11、CD 【解题分析】
根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。

【题目详解】
AB ．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：2mv mg R
=高，
则在最高点小球的动能：211
22
k E mv mgR =
=高（最小动能），在最高点小球的重力势能：2p E mgR =，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：
5
2
E mgR =
，故AB 错误； CD ．小球从最高点到最低点，由动能定理得：211
2-22
mg R mv mv ⋅=低高，2=5v gR 低，则有在距桌面高度h 处有：2211
22
mgh mv mv -=
-低 ，化简得：252v gR gh =-， ()2=52v m
F m gR gh R R
=-向，故C 、D 正确。

【题目点拨】
本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。

12、BC 【解题分析】
ABC ．由题意可知，在Q 下降过程中，Q 和弹簧构成的系统满足机械能守恒，弹簧弹性势能先减小，后增大，Q 的动能先增大后减小，当弹簧向上的弹力大小等于Q 物体的重力时，Q 的速度最大，故A 错误，BC 正确；
D ．F 撤去之前，弹簧被压缩，对A 受力分析，当重力等于弹力时，绳子的拉力可能为零，故D 错误； 故选BC 。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、1：9
1
【解题分析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，
根据万有引力提供向心力，有：2224GMm ma m r r T π==可得，2GM a r =，2T = 根据r 1：r 2＝3：1，得它们的向心加速度之比为 a 1：a 2＝1：9，它们的周期之比为 T 1：
T 2＝ 1
14、3：1 【解题分析】
小车停止的瞬间，B 球静止，重力等于拉力，小球A 做圆周运动，2
v F mg m r
-=，
可求出F 与重力之比为3：1 15、 降低 无关
【解题分析】沿电场线方向电势降低，电场力所做的功与电荷的运动路径无关。

三．计算题(22分) 16、1.8×10 4 N 【解题分析】
根据动能定理得：FL -kmgL =12mv 2-1
2
mv 02 代入数据解得：F =1.8×104N
17、（1）2
g
G
R （2 （3）2
4R g
π 【解题分析】
（1）在火星表面，由万有引力等于重力得：2
GMm
mg R
=
得火星的质量 2
g M G R =； （2）火星的第一宇宙速度即为近火卫星的运行速度，根据2mg m R v =
得 v = （3）人造卫星绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
()()2
2 222GMm m R T R π=⎛⎫ ⎪⎝⎭ 联立得2
4R T g
π=。