2024届广东省广东实验中学物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2024届广东省广东实验中学物理高一第二学期期末统考模拟试
题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，在发动机的功率达到最大值之前的一段时间内，下列说法正确的是 A ．汽车的位移x 与时间t 成正比 B ．汽车的动能k E 与t 成正比
C ．汽车发动机的牵引力F 是时间t 的二次函数
D ．汽车发动机的输出功率P 是时间t 的二次函数
2、 (本题9分)下列关于向心力的论述中，正确的是（ ） A ．物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B ．向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生
C ．向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢
D ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力
3、 (本题9分)美国宇航局宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（ ） A ．33.310m/s ⨯ B ．37.910m/s ⨯ C ．41.210m/s ⨯
D ．41.910m/s ⨯
4、 (本题9分)在水平地面上以相同的速率斜向上抛出两小球A 、B ，初速度与水平面间的夹角分别为θA 、θB ，且θA >θB ，不计空气阻力，则下列关系一-定正确的是（ ） A ．两小球在最高处的速度A B v v =
B ．两小球的射高(最高点与抛出点间的高度差)A H >B H
C ．两小球的射程(落地点与抛出点的距离)A L =B L
D ．两小球在空中的运动时间A t <B t
5、 (本题9分)如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动．关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A ．只受重力
B ．只受重力和支持力
C ．受重力、支持力和摩擦力
D ．受重力、支持力、摩擦力和向心力
6、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg ，g 取10m/s 2，则（ ）
A ．球体对挡板的压力为5N
B ．球体对挡板的压力为
3
3
N C ．球体对挡板的压力为3N D ．球体对档板的压力为203
3
N
7、 (本题9分)如图所示，甲乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两车过弯道的时间可能相同
B．甲乙两车角速度一定不同
C．甲乙两车向心加速度大小一定不同
D．甲乙两车向心力大小可能相同
8、(本题9分)如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）
A．系统在运动过程中机械能守恒
B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小
C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大
D．摆动过程中，小球B的最大动能为
3
4
mgL
9、(本题9分)如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪
运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为1
3
g.在运动员
滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A．运动员受到的摩擦力的大小为1
4
mg
B．运动员获得的动能为2
3
mgh
C．运动员克服摩擦力做功为2
3
mgh
D．运动员减少的机械能为1
3 mgh
10、质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。

力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则
A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
11、利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有
A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带
D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒
12、(本题9分)如图所示，固定光滑斜面的倾角为 ，其顶端有光滑定滑轮，跨过滑轮的轻绳，一端与斜面上质量为m的滑块相连，另一端与小车相连，滑轮左侧轻绳与斜面平行，重力加速度大小为g，若小车水平向右做匀速直线运动，则（）
A．滑块做加速直线运动
B．滑块做匀速直线运动
mgθ
C．轻绳的拉力等于sin
mgθ
D．轻绳的拉力大于sin
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、(本题9分)一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。

14、(本题9分)质量为lkg的滑块，以6m/s的初速度沿光滑的水平面向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变成向右，大小是6m/s，则在这段时间里水平力做的功为_________J．
15、(本题9分)质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地（g=10m/2s）。

前2s内小球的动能增量为__；前2s内重力做功的功率为_____；第2s末重力做功的瞬时功率________。

三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，质量为M=2kg、左端带有挡板的长木板放在水平面上，板上贴近挡板处放有一质量为m=1kg的物块，现用一水平向右大小为9N的拉力F拉长木板，使物块和长木板一起做匀加速运动，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，运动一段时间后撤去F，最后物块恰好能运动到长木板的右端，木板长L=4.8m，物块可看成质点，不计挡板的厚度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
(1)撤去F的瞬间，物块和板的加速度；
(2)拉力F作用的时间；
(3)整个过程因摩擦产生的热量。

17、（10分）从20m高处水平抛出的物体，落地速度为25m/s，求该物体:
(1)刚抛出时的速度大小
(2)飞行的水平距离?(g=10m/s2)
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.汽车从静止开始做匀加速运动，位移2
12
x at =
，A 错误； B.根据动能定理，汽车的动能2
12
k E ma x ma at =⋅=⨯，B 错误；
C.发动机的牵引力F ma kv ma kat =+=+，C 错误；
D.发动机的输出功率()2
22
P Fv ma kat at ma t ka t ==+=+，D 正确
2、D 【解题分析】
向心力可以是某一个力，也可以是几个力的合力，也可以是某一个力的分力，它是效果力，向心力方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故ABC 错误，D 正确，故选D. 3、D 【解题分析】
第一宇宙速度是行星表面的运行速度，根据万有引力提供向心力得：2
12mv Mm G R R
=
解得：v =
而星球质量为：3
43
M V R ρρπ==⋅
解得：
1v =
== 该行星的密度和地球相当，其直径约为地球的2.4倍．所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍.所以该行星的第一宇宙速度等于
3417.910 2.4m/s 1.910m/s v =⨯⨯≈⨯行.
A.33.310m/s ⨯与计算结果不相符；故A 项不合题意.
B.37.910m/s ⨯与计算结果不相符；故B 项不合题意.
C.41.210m/s ⨯与计算结果不相符；故C 项不合题意.
D.41.910m/s ⨯与计算结果相符；故D 项符合题意. 4、B 【解题分析】
A 、将斜抛运动分解为竖直方向的减速运动和水平方向的匀速运动，在最高点时竖直方向的速度减为零，则两个小球在最高点的速度分别为：0cos A A v v θ=，0cos
B B v v θ=，由于0v 大小相同，由于A B θθ>，则A B v v <，故选项A 错误； B 、根据机械能守恒，对A ：2201122
A A A A A m v m gH m v =+ 对
B ：
22
01122
B B B B B m v m gH m v =+，由于由于0v 大小相同，A B v v <，则：A B H H >，故选项B 正确；
C 、根据竖直方向做匀减速运动，则A 球时间为：02sin A
A v t g
θ=
则B 球时间为：02sin B
B v t g
θ=
，则A B t t > 水平方向为匀速运动，则对A ：2
00002sin sin 2cos cos A A
A A A A v v L v t v g g θθθθ=⋅=⋅
= 同理可以得到B ：2
00002sin sin 2cos cos B B
B B B B
v v L v t v g g
θθθθ=⋅=⋅= 由于A B θθ>，则：A B L L >，故选项CD 错误．
点睛：本题的关键是要会运动的合成和分解，将斜抛运动分解为竖直方向的匀减速运动和水平方向的匀速运动，然后利用相应的运动规律求解即可． 5、C 【解题分析】
试题分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可．
小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，C 正确．
6、B
【解题分析】
把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：
G1＝G tan30°＝10
3103
33
⨯=N；
所以球体对挡板的压力为103
3
N.
A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.103
3
N与计算结果不相符；故B项符合题意.
C.103N与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.203
3
N与计算结果不相符；故D项不合题意.
7、BCD
【解题分析】A项：由图可知，甲、乙两车从1到2的过程中运动的路程不同，而速率相同，所以两车过弯道的时间一定不相同，故A错误；
B项：由题可知，甲、乙两车从1到2的过程中转过的角度相同，而时间不同，由公式可知，两车的角速度一定不同，故B正确；
C项：由于两车的速率相等，半径不同，由公式可知，两车的向心加速度一定不同，故C正确；
D 项：由于两车的质量不清楚，由公式F=ma 可知，两车的向心力大小可能相同，故D 正确。

8、AD 【解题分析】
系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A 正确；A 、B 两球组成的系统的重心在AB 两球连线的中点，所以当AB 杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B 错误；由系统能量守恒可知A 球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C 错误；当A 、B 水平时B 的动能最大，根据动能定理可
得：0
max sin 602K mgL E =，解得：max 4
k E mgL =
，故D 正确．所以AD 正确，BC 错误． 9、BD 【解题分析】
A 、根据牛顿第二定律知;1sin 3
mg f ma m g θ-== 可解得：1
6
f m
g =
，故A 错； B 、根据动能定理可知
13sin k h mg E θ
⋅= 解得：12
3sin 3
k h E mg mgh θ=⋅
= ，故B 对； C 、运动员克服摩擦力做功为11
sin 6sin 3
f h h W f
mg mgh θθ==⋅= ，故C 错； D 、摩擦力做功导致运动员的机械能减少了，所以机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功即11
sin 6sin 3
f h h W f
mg mgh θθ==⋅=，故D 对； 综上所述本题答案是：BD 【题目点拨】
由几何关系可以知道运动员下滑的位移,则由速度和位移公式可得出运动员的末速度,则可得出运动员的动能;由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功;由功能关系即可得出机械能的改变量. 10、BD 【解题分析】 AB.3t 0时速度
v =a 1·2t 0+a 2t 0=·2t 0+·t 0=
3t 0时刻瞬时功率 P =3F 0·v =
故A 错，B 对；
CD.0~2t 0内，力F 0做的功 W 1=F 0···（2t 0）2=
2t 0~3t 0内位移 x 2=a 1·2t 0·
t 0+··=+
=
2t 0~3t 0内水平力3F 0做的功 W 2=3F 0x 2=
0~3t 0内平均功率 =
=
C 错，
D 对。

11、AC 【解题分析】
A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A 正确；
B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B 错误；
C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C 正确；
D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D 错误． 12、AD 【解题分析】
AB ．设拉小车细绳与水平方向的夹角为α，将小车的速度分解，如图，则1cos v v θ=，小车水平向右做匀速直线运动，则θ减小，滑块的速度v 1增大，即滑块做加速直线运动，故A 正确，B 错误；
CD ．滑块沿斜面向上加速运动，根据牛顿第二定律，有
T -mg sin θ=ma
可知，轻绳的拉力T 大于mg sin θ，故C 错误，D 正确。

故选AD 。

【题目点拨】
此题是斜牵引问题，关键是知道小车的速度是合速度，会分解小车的速度，根据平行四边形法则求解分速度，然后结合牛顿第二定律讨论拉力和重力的关系。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、mgh mah m (a +g )h
【解题分析】
[1]物体上升高度为h ，则重力做负功mgh ，重力势能增加mgh .
[2]物体所受合外力为=F ma 合，由动能定理：
k F h E ⋅=∆合
可得动能变化：
k E mah ∆=
[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：
F W mgh mah -=，
可知F W mgh mah =+，则机械能增加mgh mah +.
14、0
【解题分析】
滑块运动的过程中，重力和支持力不做功，只有水平力做功， 根据动能定理得：2201122
F W mv mv =-， 因为初速度0v 和末速度v 大小相等，都等于6m/s
故水平力做功0F W =
【题目点拨】确定滑块在初、末位置的动能，和它运动过程中各个力的做功情况，列动能定理的表达式，可计算相关问题．
15、200J 100W 200W
【解题分析】
[1]2s 末的速度：
20m/s v gt ==
所以前2s 内小球的动能增量为：
210200J 2
k E mv =-= [2]2s 内下降的高度为：
2120m 2
h gt == 故重力做功为：
200J W mgh ==
前2s 内重力做功的功率为：
100W W P t
== [3]第2s 末重力做功的瞬时功率为：
200W P mgv ==
三．计算题(22分)
16、 (1)1 m/s 2，方向向左， 2.5 m/s 2，方向向左(2)4s(3)72J
【解题分析】
(1)撤去拉力时，设物块和板的加速度大小为 a 1、a 2，由牛顿第二定律得：
对物块：
μ1mg =ma 1
对木板：
μ2（M+m ）g -μ1mg =Ma 2
解得：
a 1=1 m/s 2，方向向左
a 2=2.5 m/s 2，方向向左
(2)开始阶段，由于挡板的作用，物块与木板将一起做匀加速直线运动，则对整体： F -μ2（M +m ）g =（M+m ）a 0
解得：
a 0=1 m/s 2。

设撤去力 F 时二者的速度为 v ，由于 μ1 小于 μ2，那么当撤去 F 后，板和物块各自匀减速到零，则滑块的位移：
2
11
2v x a = 木板的位移：
2
22
2v x a = 又：
x 1-x 2=L
联立方程，代入数据得：
v =4m/s
设力F 作用的时间为t ，则：
v =a 0t
所以：
0441
v t s s a === (3)在拉力F 的作用下木板的位移：
x 0=12a 0t 2=12
×1×42=8m 由上解得，撤去拉力后木板的位移：
x 2=3.2m
根据功能原理，知整个的过程中因摩擦产生的热量为木板受到的地面的摩擦力与木板位移的乘积加上滑块受到的摩擦力与滑块相对于木板的位移的乘积，即：
Q =μ2（M +m ）g （x 2+x 0）+μ1mg （x 1-x 2）=0.2×30×（3.2+8）+0.1×
10×4.8=72J 17、 (1) 15m/s x v = (2) 30m x =
【解题分析】
(1)物体在竖直方向做自由落体运动，落地竖直速度：
20m/s y v ===
则水平速度：
15m/s x v ===
(2)根据竖直方向做自由落体运动则：
212
h gt = 代入数据解得t =2s
水平方向做匀速直线运动，由(1)知： 152m 30m x x v t ==⨯=
答：(1)刚抛出时的速度大小15m/s x v =
(2)飞行的水平距离30m x =。