天津市武清区城关中学2024-2025学年高一下学期物理期末模拟一

2024-2025天津市武清区城关中学高一下学期物理期末模拟一 一、单选题 1．年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”。在这个实验中首次测量出了（    ） A．引力常量 B．地球的公转周期 C．月球到地球的距离 D．地球表面附近的重力加速度 2．当汽车在水平路面上匀速前进时，车轮与地面间不打滑，对于其中一个车轮，下列说法正确的是（　　） A．车轮受地面摩擦力方向一定向前 B．气门嘴运动到最低点时所受合力为零 C．气门嘴运动过程中所受合力大小不变 D．气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下 3．下列关于几种圆周运动实例（不计空气阻力）的说法中，正确的是（    ） A．图甲中小球在竖直光滑圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A、C两点时，所需的向心力相同 B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的滑动摩擦力方向始终指向圆心 C．图丙中小球做圆锥摆运动，小球只受到沿绳方向的拉力和竖直向下的重力二个力的作用 D．图丁的圆筒匀速转动，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受重力和支持力的合力提供向心力 4．建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。已知中国空间站离地面高度为h，其质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，则地球和中国空间站间的万有引力大小为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，质量为m的小球，从距桌面高处的A点下落到地面上的点，桌面高，选择桌面为参考平面，重力加速度为。关于小球的重力势能和重力做功，下列说法正确的是（　　） A．在A点时， B．在B点时， C．小球下落过程中，先减小后增大 D．小球重力势能增大了 二、多选题 6．如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上水平抛出的两个小球a和b的运动轨迹，不计空气阻力。它们的初速度分别为，下落时间分别为。则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一名质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起运动，当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力加速度大小为g，游客可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（　　） A．处于平衡状态 B．处于失重状态 C．速度大小一定为 D．若向心力为F，则游客受到的合力大小等于mg+F 8．高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道，车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道，前进距离l时到B点减速为0，货车所受阻力恒定，A、B两点高度差为h，C为A、B中点，已知重力加速度为g，下列关于该货车从A运动到B过程说法正确的是（　　） A．该过程机械能守恒 B．该过程动能减少了 C．该过程势能增加了mgh D．该过程机械能减少了 三、实验题 9．“探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。 (1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。以下说法正确的是（   ） A．实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 B．实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 C．实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律 (2)在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（   ） A．重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行 B．通过调节使斜槽末端保持水平 C．每次释放小球的位置可以不同 D．每次必须由静止开始释放小球 (3)另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为0.80cm，重力加速度为，则钢球平抛的初速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）。 10．如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_______。 A．重物选用质量和密度较大的金属锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_______。 A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度 C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度 四、解答题 11．我国月球探测计划婚娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀，求： (1)月球的质量M； (2)月球的第一宇宙速度。 12．在游乐场上，我们经常会看到“套圈圈”游戏，如图所示，某同学从距水平地面高0.32m处O点以3m/s的速度向正前方水平抛出铁丝圈，刚好套中正前方水平地上的目标C。若忽略空气阻力及铁丝圈和目标C的大小，g=10m/s2。求： （1）目标C距抛出点正下方A点的距离； （2）铁丝圈落地前瞬间速度大小及方向。 13．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。重力加速度为g，试求：（不计空气阻力） （1）物体在A点时弹簧的弹性势能； （2）物体从B点运动至C点的过程中产生的内能Q； （3）物体从C点落回水平面的位置与C点的水平距离s。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2024-2025天津市武清区城关中学高一下学期物理期末模拟一》参考答案 1．A 【详解】1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有 则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．C 【详解】A．题干里没有提及此车轮是否为驱动轮，无法确定相对地面的运动趋势，无法判断摩擦力方向，故A错误； B．气门嘴的运动为匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动，气门嘴运动到最低点时匀速圆周运动的线速度不为零，合力提供向心力，故所受合力不为零，故B错误； C．匀速圆周运动合力大小等于向心力大小，所以气门嘴运动过程中所受合力大小不变，故C正确； D．气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时，该点具有水平速度和竖直向下速度，即合速度斜向下，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A、C两点时，所需向心力大小相同，方向相反，故A错误； B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，不是滑动摩擦力，故B错误； C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确； D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，筒壁支持力提供向心力，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】结合题中数据，根据万有引力表达式可得地球和空间站间的万有引力大小为 为空间站到地心的距离，即 故二者间万有引力大小为 故选D。 5．B 【详解】A．在A点时， 故A错误； B．在B点时， 故B正确； C．小球下落过程中，重力势能不断减小，故C错误； D．小球重力势能减少了，故错误。 故选B。 6．AD 【详解】CD．根据平抛运动竖直方向的位移公式，两个小球的下落高度分别满足 因为，所以 故C选项错误，D选项正确； AB．又因为两个小球的水平位移满足，根据可得 故A选项正确，B选项错误。 故选AD。 7．BC 【详解】A．做圆周运动，合外力不等于零，A错误； B．在最高点时，加速度向下，处于失重状态，B正确； C．当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力提供其圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律 解得 C正确； D．对座椅的作用力为零，则合外力等于重力，D错误。 故选BC。 8．BCD 【详解】A．该过程中，除了重力做功之外，还有阻力做功，所以机械能不守恒，故A错误； BCD．A到B的过程中，车辆的动能变化量为 即动能减小了；重力势能的变化量为 即重力势能增加了；机械能的变化量为 所以，机械能减小了，故BCD正确。 故选BCD。 9．(1)B (2)BD (3)0.60 【详解】（1）该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，可知两球在竖直方向有相同的运动情况，所以实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 故选B。 （2）A．重垂线的作用是确保坐标纸在竖直方向上与重力方向一致，如果重垂线与y轴不平行，那么记录的数据将无法准确反映小球在竖直方向上的运动情况，故A错误； B．为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，需要通过调节使斜槽末端保持水平，故B正确； CD．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次必须由同一位置静止开始释放小球，故C错误，D正确。 故选BD。 （3）由图丙，竖直方向有 可得 水平方向有 可得钢球平抛的初速度大小为 10．(1)AB (2)BC 【详解】（1）A．选用质量大的金属锤，可保证下落过程中纸带竖直不松弛，金属锤密度大，体积就很小，这样下落过程中所受阻力就小，从而减小实验误差，故A正确； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确； C．因为我们是比较的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故C错误； D．实验时用手抓紧纸带上端，接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开释放纸带，不用用手托住重物，故D错误。 故选AB。 （2）A．当测得OA、AD和EG的长度时，可求得F点与BC中间时刻的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误； B．根据这段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合动能与重力势能表达式，当有OC、BC和CD的长度时，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确； C．当BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确； D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。 故选BC。 11．(1) (2) 【详解】（1）根据题意，设月球表面的重力加速度为，则有 又有 联立解得 （2）根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 12．（1）；（2），与水平方向夹角正切值为，斜向右下方 【详解】（1）铁丝圈做平抛运动，根据 解得AC间的水平距离 （2）落地速度大小 而 解得 设速度与水平方向夹角为θ，则 可得 方向：与水平方向夹角正切值为，斜向右下方。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设物体在B点的速度为，所受弹力为，据牛顿第二定律可得 又 由能量守恒定律可得，物体在A点时弹簧的弹性势能为 联立解得 （2）设物体在C点的速度为，由于恰能到达最高点C，由牛顿第二定律可得 物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得 联立解得产生的内能为 （3）物体离开C点后做平抛运动，设落地点与C点的水平距离为s，由平抛运动规律得 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$