2024屆陜西省西安市長安一中物理高一第二學期期末考試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)忽略空氣阻力，下列幾種運動中滿足機械能守恒的是（）A．電梯勻速下降 B．物體沿斜面勻速下滑C．子彈射穿木塊的運動 D．物體自由下落的運動2、(本題9分)下列物體機械能守恒的是A．在水中下沉的石塊B．被勻速吊起的集裝箱C．在草坪上滾動的足球D．在光滑曲面上自由運動的物體3、(本題9分)有關圓周運動的基本模型,下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點時對橋的壓力大于汽車的重力B．如圖b所示是一圓錐擺，小球做圓周運動的向心力由繩拉力提供C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別在水平面內做勻速圓周運動，則在A、B兩位置圓錐筒對小球的支持力大小相等D．如圖d，火車轉彎超過規定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用4、(本題9分)神舟六號載人飛船順利發射升空后，經過115小時3的太空飛行，在離地面約為430km的圓軌道上運行了77圈，運動中需要多次軌道維持．所謂軌道維持就是通過控制飛船上發動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預定軌道上穩定飛行，如果不進行軌道維持，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況是A．動能、重力勢能和機械能逐漸減少B．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變C．重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變D．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小5、如圖所示，質量為面的足球靜止在地面上1的位置，被運動員踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到達最高點2時離地面的高度為h，速率為v，以地面為零勢能面，重力加速度為g，（全過程不計空氣阻力）則下列說法錯誤的是（）A．足球由位置1運動到位置2，重力做負功B．足球由位置1運動到位置2，重力勢能增加了mghC．足球由位置2運動到位置3，動能增加了mghD．運動員對足球做的功等于mv26、(本題9分)“黑洞”是近代引力理論所預言的宇宙中的一種特殊天體，在“黑洞”引力范圍內，任何物體都不能脫離它的束縛，甚至連光也不能射出．歐洲航天局由衛星觀察發現銀河系中心存在一個超大型黑洞．假設銀河系中心僅存此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運動，則根據下列哪組數據可以估算出該黑洞的質量(引力常量為已知)（）A．太陽系的質量和太陽系繞該黑洞公轉的周期B．太陽系的質量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉的周期和公轉的半徑7、(本題9分)如圖所示，一質量為1kg的滑塊A以的速度在光滑水平面上向右運動，一質量為2kg的滑塊B以的速度向左運動并與滑塊A發生碰撞，已知滑塊B的左側連有輕彈簧，下列說法正確的是

A．當滑塊A的速度減為0時，滑塊B的速度大小為B．當滑塊A的速度減為0時，滑塊B的速度大小為C．兩滑塊相距最近時，滑塊B的速度大小為D．兩滑塊相距最近時，滑塊B的速度大小為8、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落，到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短．若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球為系統，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機械能守恒B．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機械能也守恒C．小球從B→C的過程中減少的機械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到B點時動能最大9、(本題9分)如圖所示，木塊M上表面水平，木塊m置于M上，并與M一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（）A．m受到的重力對m做正功B．m所受的合外力對m做負功C．m對M的摩擦力對M做負功D．M對m的摩擦力對m做負功10、如圖甲所示，甲、乙兩個小球可視為質點，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運動，甲、乙兩球的動能與路程的關系圖像如圖乙所示．下列說法正確的是（

）A．甲球和乙球運動到地面時的速度相同B．甲乙兩球的質量之比為C．甲乙兩球的動能均為時，兩球重力的瞬時功率之比為D．甲乙兩球的動能均為時，兩球高度相同11、(本題9分)兩個質量相等的物體，分別從兩個高度相等而傾角不同的光滑斜面頂從靜止開始下滑，則下列說法正確的是：（）A．到達底部時重力的功率相等 B．到達底部時速度相等C．下滑過程中重力做的功相等 D．到達底部時動能相等12、(本題9分)質量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現一個深度為h的坑，如圖所示，在此過程中（）A．重力對物體做功為mg（H+h）B．物體的重力勢能減少了mg（H+h）C．所有外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為mg二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用如圖所示的裝置“驗證動量守恒定律”，實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調為水平。其實驗步驟如下：a.用天平測出小球A、B的質量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把輕彈簧的一端固定在固定擋板上，用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于壓縮狀態；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，A再沿平臺運動，最后滑落臺面，記錄小球A的落地點P的位置；c.放上小球B，把輕彈簧的一端仍固定在固定擋板上，還用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于相同的壓縮狀態；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，和小球B沿一條直線碰撞后都滑落臺面，記錄A、B滑塊的落地點的N、M

位置；d.用刻度尺測出三個落地點N、P、M距操作臺邊緣的水平距離x1、x2、x3；(1)實驗步驟a中，要求mA>mB，其原因為______________。(2)實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調為水平，其原因為______________。(3)如果A、B組成的系統水平動量守恒，須滿足的關系是___________________(用測量量表示)。(4)該實驗還可以驗證碰撞過程是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失)，只要再滿足_________的關系式，即可說明兩小球的碰擅為彈性碰撞(用測量量表示)。14、（10分）(本題9分)在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（1）下列器材中不必要的一項是____（只需填字母代號）．A．重物B．紙帶C．天平D．50Hz低壓交流電源E．毫米刻度尺（1）關于本實驗的誤差，下列說法正確的是____A．必須選擇質量較小的重物，以便減小誤差B．必須選擇點跡清晰且第1、1兩點間距約為1mm的紙帶，以便減小誤差C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差D．本實驗應選用密度大體積小的重物，以便減小誤差（3）在該實驗中，質量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．O是重錘剛下落時打下的點，相鄰記數點時間間隔為0.01s，長度單位是cm，g=9.8m/s1．則從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=____J，動能的增加量△EK=____J（兩空均保留3位有效數字）．由此你得到的結論是__________________________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，空間存在一勻強電場，其電場強度E=100V/m，該電場中有A、B兩點，相距L=10cm，且A、B連線與電場線的夾角θ=60°。(1)求A、B兩點間的電勢差UAB；(2)若將一電荷量q=1.6×10－6C的帶正電粒子從A點移到B點，只考慮帶電粒子所受的電場力，求該過程中帶電粒子動能的變化△Ek。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一輕質彈簧左端固定在輕桿的A點，右端與一質量套在輕桿的小物塊相連但不栓接，輕桿AC部分粗糙糙，與小物塊間動摩擦因數，CD部分為一段光滑的豎直半圓軌道．小物塊在外力作用下壓縮彈簧至B點由靜止釋放，小物塊恰好運動到半圓軌道最高點D，，小物塊剛經過C點速度，g取，不計空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經過C點時對軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點時，彈簧的彈性勢能．17、（12分）(本題9分)如圖所示：兩平行金屬板A、B間為一勻強電場，C、D為電場中的兩點，且CD=4cm，其連線的延長線與金屬板A成30°角。已知電子從C點移到D（1）C、D兩點間的電勢差UCD（2）若選取A板的電勢φA=0，C點距A板1cm

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

電梯勻速下降時，動能不變，重力勢能減小，則機械能減小，選項A錯誤；物體沿斜面勻速下滑時，動能不變，重力勢能減小，則機械能減小，選項B錯誤；子彈射穿木塊的運動中因為木塊的阻力對子彈做負功，則子彈的機械能減小，選項C錯誤；物體自由下落的運動中，只有重力做功，則機械能守恒，選項D正確.2、D【解析】

A.在水中下沉的石塊受水的阻力做功，故機械能不守恒，故A項不符合題意；B.被勻速吊起的集裝箱，在運動過程中受重力和拉力，而且拉力做正功，所以集裝箱的機械能在增加，故B項不符合題意；C.在草坪上滾動的足球受地面阻力做功，機械能不守恒，故C項不符合題意；D.光滑曲面上自由運動的物體，在運動過程中受重力和支持力，但支持力始終不做功，所以物體的機械能守恒，故D項符合題意。3、C【解析】

A項：當汽車在拱橋頂端對橋頂的壓力為F，根據，得小于重力，故A錯誤；B項：小球做圓周運動的向心力由繩的拉力和重力的合力提供，故B錯誤；C項：設支持力與豎直方向的夾角為α，則支持力的大小，兩球質量相同，支持力相等，故C正確；D項：火車拐彎時超過規定速度行駛時，由于支持力和重力的合力不夠提供向心力，會對外軌產生擠壓，即外軌對輪緣會有擠壓作用，故D錯誤．4、D【解析】

軌道逐漸降低，引力做正功，重力勢能減小，動能增大，因為阻力做功，所以機械能減小，故選D【點睛】基礎題，比較簡單，關鍵是知道過程中引力做正功，阻力做負功；5、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功為W＝-mgh，根據功能關系可知重力勢能增加了mgh，故A項不合題意，B項不合題意；C.位置2到位置3，合外力做功為mgh，根據動能定理可知動能增加了mgh，故C項不合題意.D.從足球靜止到位置2根據動能定理有：W-mgh，所以運動員對足球所做的功為，故D項符合題意.6、D【解析】

太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設太陽系的質量為m、軌道半徑為r、“黑洞”質量為M，根據萬有引力提供向心力得：，從上式可以看出，要計算“黑洞”質量，要知道周期T與軌道半徑r，或者線速度v與軌道半徑r，或者軌道半徑r與角速度ω，由于太陽系質量m在等式左右可以約去，故太陽系質量對求銀河系中心“黑洞”的質量無用處；故ABC錯誤，D正確；故選D【點睛】太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據萬有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的質量．7、BD【解析】

A、B、以向右為正方向，A、B組成的系統所受的合外力為零，系統動量守恒，當滑塊A的速度減為0時，由動量守恒定律得：′，即：，，方向向左；即當滑塊A的速度減為0時，滑塊B的速度大小為1.5m/s，A錯誤，B正確；C、D、兩滑塊相距最近時速度相等，設相等的速度為v．根據動量守恒定律得：，解得：，大小為；C錯誤；D正確；8、AC【解析】從A到B的過程中，小球僅受重力，只有重力做功，所以小球的機械能守恒．故A正確．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，小球和彈簧組成的系統機械能守恒，但小球的機械能不守恒．故B錯誤．B到C的過程中，系統機械能守恒，小球減小的機械能等于彈簧的彈性勢能的增加量．故C正確．小球到B點時，重力大于彈力，小球將繼續向下加速，隨著彈力的增加，在BC間某位置彈力等于重力時，加速度為零，此時小球的動能最大，選項D錯誤；故選AC.9、AC【解析】A、m重力方向豎直向下,位移沿斜面向下,力和位移夾角小于,故重力做正功,所以A選項是正確的;

B、整體一起由靜止開始下滑，所以兩者的動能增加，對m根據動能定理可知合外力做正功，故B錯誤；CD、將兩物體作為整體處理,則加速度為,兩物體的加速度相同,對m，則m應受向上的支持力及向右的摩擦力,摩擦力與位移的夾角為銳角，所以摩擦力對m做正功，根據牛頓第三定律知m對M的摩擦力方向向左，與位移的方向夾角為鈍角，所以m對M的摩擦力對M做負功，故C正確；D錯誤；故選AC點睛：分析兩物體的受力及運動,由功的公式可分析各力對物體是否做功,根據夾角可判功的正負.10、BC【解析】

A．兩球在運動過程中只有重力做功，甲、乙球的機械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運動到地面時的速度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．由機械能守恒定律得，對甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時功率為：，甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球重力的瞬時功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯誤；11、BCD【解析】

A、物體到達底部重力的功率:PG=mgvB、物體從靜止到最低點的過程,由動能定理得:mgh=12mv212、ABC【解析】

A.重力對物體做功為mg（H+h），選項A正確；B.重力做功等于重力勢能的減小，則物體的重力勢能減少了mg（H+h），選項B正確；C.根據動能定理可知，物體動能變化為零，則所有外力對物體做的總功為零，選項C正確；D.根據動能定理：，則地面對物體的平均阻力為，選項D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、保證小球A和小球B碰后，小球A不反彈；保證小球做平拋運動；mAx2【解析】（1）為了保證小球A和小球B碰后小球A不反彈，所以要求mA>mB（2）實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調為水平，是為了保證小球離開臺面后做平拋運動，所以應該把操作臺的臺面調為水平。（3）由于AB離開臺面后做平拋運動，豎直方向上的高度相等，所以下落的時間相同，根據水平方向上s=v0（4）如果要驗證碰撞過程是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失)，則需要保證碰撞前后系統的動能相等，同理用水平位移代替速度來驗證，即m故本題答案是：(1).保證小球A和小球B碰后，小球A不反彈；(2).保證小球做平拋運動；(3).mAx2點睛：理解實驗的原理，學會利用平拋求碰撞前后的速度，并驗證動量守恒和機械能守恒。14、CBD0.4760.473在誤差允許的范圍內，物體機械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內，物體減少的勢能等于增加的動能）【解析】

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，要驗證動能增加量和勢能減小量是否相等，質量約去，不需要天平測量物體的質量，所以天平不必要．故選C.

（1）為了減小