高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1通州區(qū)2024—2025學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷考生須知1、本試卷共兩部分，共8頁(yè)，25道小題。滿分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。2、試題答案一律填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。3、在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。4、考試結(jié)束，請(qǐng)將答題卡交回。第一部分（選擇題共60分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是最符合題意的。每小題3分，共60分）1.請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列5題。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為的足球從水平地面上位置1以速度踢出，足球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)（位置2），落在地面上位置3，位置2距離地面的高度為，1與2和2與3間的水平距離不等。重力加速度為。（1）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，重力做功為（）A. B.C.0 D.（2）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，足球的重力勢(shì)能（）A.增加 B.減少 C.不變 D.增加（3）足球在位置1、2、3處的動(dòng)能分別為、、，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.（4）若足球的質(zhì)量、、在位置2的速度，取，則運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功為（）A.20J B.80J C.100J D.大于100J（5）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2再運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，關(guān)于足球與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能，下列說(shuō)法正確的是（）A.守恒B.不守恒C.只有從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中機(jī)械能守恒D.無(wú)法確定【答案】（1）B（2）A（3）A（4）D（5）B【解析】【小問(wèn)1解析】足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，重力做功為故選B?！拘?wèn)2解析】足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，足球的重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，增大量為故選A?！拘?wèn)3解析】ABC．足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)1與2和2與3之間的水平距離不相等，結(jié)合圖像可得足球在空中受到空氣阻力的作用，且空氣阻力為變力，則從1到3過(guò)程中，阻力做負(fù)功，則動(dòng)能變小，則，故A正確，B錯(cuò)誤；D．從1到2，根據(jù)動(dòng)能定理可得則從2到3，根據(jù)動(dòng)能定理可得則故則故D錯(cuò)誤。故選A?！拘?wèn)4解析】從踢球到2，根據(jù)動(dòng)能定理，解得故選D?！拘?wèn)5解析】足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)1與2和2與3之間的水平距離不相等，結(jié)合圖像可得足球在空中受到空氣阻力的作用，且空氣阻力為變力，故機(jī)械能不守恒。故選B。2.請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列5題。A、B兩物體的質(zhì)量之比，它們僅受摩擦力作用，且以相同的初速度在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其圖像如圖所示。（1）此過(guò)程中，A、B兩物體的初動(dòng)能之比為（）A. B.C. D.（2）此過(guò)程中，A、B兩物體受到的摩擦力做功之比為（）A. B.C. D.（3）此過(guò)程中，A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的位移之比為（）A. B.C. D.（4）此過(guò)程中，A、B兩物體受到的摩擦力之比為（）A. B.C. D.（5）此過(guò)程中，A、B兩物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為（）A. B.C D.【答案】（1）B（2）B（3）A（4）C（5）B【解析】【小問(wèn)1解析】由題意，根據(jù)，可知A、B兩物體的初動(dòng)能之比為，故選B。【小問(wèn)2解析】由題意，根據(jù)動(dòng)能定理可得此過(guò)程中，A、B兩物體受到的摩擦力做功之比為，故選B。【小問(wèn)3解析】根據(jù)圖像圍成的面積面積表示位移，可得此過(guò)程中，A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的位移之比為，故選A?！拘?wèn)4解析】由題意，摩擦力所做功大小可得摩擦力大小結(jié)合前面分析，可得此過(guò)程中，A、B兩物體受到的摩擦力之比為，故選C?！拘?wèn)5解析】由題意，可知物體所受滑動(dòng)摩擦力大小則此過(guò)程中，A、B兩物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為，故選B。3.請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列5題。如圖所示，某一固定在水平面的斜面，傾角為，其頂端到正下方水平面點(diǎn)的高度為，斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑到水平面上的A點(diǎn)停下。已知小木塊與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，OA的距離為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。（1）木塊從斜面頂端滑到斜面底端，所受斜面摩擦力做功為（）A. B.C. D.（2）若僅將斜面的傾角變小（木塊仍能從斜面滑下），木塊到達(dá)斜面底端的動(dòng)能將（）A.變大 B.變小 C.不變 D.無(wú)法確定（3）若僅將斜面的傾角變?。緣K仍能從斜面滑下），木塊在水平面上停止點(diǎn)的位置到點(diǎn)的水平距離將（）A.變大 B.變小 C.不變 D.無(wú)法確定（4）若僅將斜面的傾角變小（木塊仍能從斜面滑下），木塊在水平面上所受的摩擦力做功將（）A.變大 B.變小 C.不變 D.無(wú)法確定（5）小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也可以表示為（）A. B. C.【答案】（1）D（2）B（3）C（4）B（5）A【解析】【小問(wèn)1解析】木塊從斜面頂端滑到斜面底端，所受斜面摩擦力做功為。故選D?！拘?wèn)2解析】木塊在斜面下滑的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得解得，若僅將斜面的傾角變?。緣K仍能從斜面滑下），木塊到達(dá)斜面底端的動(dòng)能將變小。故選B。【小問(wèn)3解析】木塊從斜面下滑至停止過(guò)程，由動(dòng)能定理可得解得若僅將斜面的傾角變小（木塊仍能從斜面滑下），木塊在水平面上停止點(diǎn)的位置到點(diǎn)的水平距離將不變。故選C?！拘?wèn)4解析】木塊在水平面上所受的摩擦力做功若僅將斜面的傾角變?。緣K仍能從斜面滑下），木塊在水平面上所受的摩擦力做功將變小。故選B。【小問(wèn)5解析】根據(jù)第3小問(wèn)的分析可知解得。4.請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列5題。我國(guó)航天事業(yè)在多個(gè)領(lǐng)域躋身世界先進(jìn)水平，令我們倍感驕傲。2020年7月我國(guó)成功發(fā)射首個(gè)獨(dú)立火星探測(cè)器"天問(wèn)一號(hào)"，開(kāi)啟了火星探測(cè)之旅。地球表面的重力加速度為g。（1）已知火星的直徑約為地球的，質(zhì)量約為地球的，下列說(shuō)法正確的是（）A.火星表面的重力加速度小于gB.探測(cè)器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C.探測(cè)器在火星表面附近的環(huán)繞速度等于7.9km/sD.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度（2）假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，則（）A.地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B.地球公轉(zhuǎn)的角速度小于火星公轉(zhuǎn)的角速度C.地球公轉(zhuǎn)的加速度大于火星公轉(zhuǎn)的加速度D.地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度（3）從地球表面向火星發(fā)射火星探測(cè)器，其發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示，先在地球表面使探測(cè)器加速，經(jīng)過(guò)一系列調(diào)整使探測(cè)器在近似圓軌道Ⅰ運(yùn)行，然后在適當(dāng)位置M點(diǎn)使探測(cè)器再加速，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，再經(jīng)過(guò)一系列調(diào)整最終到達(dá)火星。下列說(shuō)法正確是（）A.探測(cè)器的發(fā)射速度v大于16.7km/sB.探測(cè)器在圓軌道Ⅰ上受到地球的萬(wàn)有引力不變C.不論在軌道Ⅰ還是軌道Ⅱ運(yùn)行，探測(cè)器在M點(diǎn)的速度都相同D.不論在軌道Ⅰ還是軌道Ⅱ運(yùn)行，探測(cè)器在M點(diǎn)的加速度都相同（4）如圖所示，若將探測(cè)器從火星表面的A處移到B處，引力做功為W1；若將該探測(cè)器從B處移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，引力做功為W2。研究表明，引力做功與引力勢(shì)能的關(guān)系和重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系類似。取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，則該探測(cè)器在A處具有的引力勢(shì)能可表示為（）A.W1－W2 B.W2－W1 C.－（W1＋W2） D.W1＋W2（5）"天問(wèn)一號(hào)"探測(cè)器到達(dá)火星附近，經(jīng)"剎車"被火星捕獲，進(jìn)入大橢圓軌道，近火點(diǎn)為A點(diǎn)。探測(cè)器到達(dá)大橢圓軌道遠(yuǎn)火點(diǎn)B時(shí)進(jìn)行變軌，通過(guò)調(diào)整軌道平面、降低近火點(diǎn)高度，使軌道變?yōu)榻?jīng)過(guò)火星南北兩極的極軌，如圖所示。關(guān)于探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度變大B.變軌后在B點(diǎn)的引力小于變軌前的引力C.變軌后在B點(diǎn)的速率大于變軌前的速率D.大橢圓軌道的機(jī)械能大于它在極軌的機(jī)械能【答案】（1）A（2）C（3）D（4）D（5）D【解析】【小問(wèn)1解析】AB．在星球表面，萬(wàn)有引力充當(dāng)重力，有可求得；故探測(cè)器在火星表面所受重力不等于在地球表面所受重力，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．在火星表面的環(huán)繞速度即為星球的第一宇宙速度，根據(jù)公式可求得，小于地球的第一宇宙速度，故CD錯(cuò)誤。故選A?！拘?wèn)2解析】A．根據(jù)可求得半徑越大周期越大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可求得半徑越大角速度越小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可求得半徑越大加速度越小，故C正確；D．根據(jù)可求得半徑越大線速度越小，故D錯(cuò)誤；故選C?！拘?wèn)3解析】A．探測(cè)器初始階段繞地球運(yùn)動(dòng)，發(fā)射速度需要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．探測(cè)器在圓軌道上的不同位置萬(wàn)有引力的方向不同，故B錯(cuò)誤；C．探測(cè)器從I軌道變化到II軌道需要在M點(diǎn)加速，故速度不相同，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，加速度只與位置有關(guān)，在M點(diǎn)加速度是相同的，故D正確。故選D?！拘?wèn)4解析】根據(jù)做功與勢(shì)能變化的關(guān)系經(jīng)計(jì)算可得故D正確?！拘?wèn)5解析】A．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，在橢圓軌道上近地點(diǎn)速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)，故從A向B速度減小，A錯(cuò)誤；B．由萬(wàn)有引力公式，同一位置萬(wàn)有引力都相同，故B錯(cuò)誤；C．變軌后的極軌半長(zhǎng)軸更小，需要減速到達(dá)，故C錯(cuò)誤；D．從高軌道到低軌道，探測(cè)器需要點(diǎn)火減速，勢(shì)能不變動(dòng)能減小，總機(jī)械能減小。所以大軌道軌道的機(jī)械能更大，故D正確。故選D。第二部分（非選擇題共40分）二、填空題（本題共1小題，共12分）5.某同學(xué)利用下圖1所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是______。（填選項(xiàng)前字母）A.交流電源 B.刻度尺 C.天平（含砝碼）（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到重物下落的起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為，設(shè)重物的質(zhì)量為，從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_____，動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____。（3）該同學(xué)用兩個(gè)重物P、Q分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次記錄下落的高度和對(duì)應(yīng)的速度大小，作出圖像如圖3所示，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。你認(rèn)為通過(guò)圖3可以判斷重物P、Q所受阻力的大小嗎？并簡(jiǎn)要寫(xiě)出理由。（4）另一同學(xué)利用圖4所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，在氣墊導(dǎo)軌上安裝一個(gè)光電門，滑塊上固定一個(gè)遮光條，將滑塊用細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪與托盤相連。測(cè)出遮光條的寬度為，托盤和砝碼的總質(zhì)量為，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為，滑塊由靜止釋放，讀取遮光條通過(guò)光電門的遮光時(shí)間。已知重力加速度為。為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量是______（選填“”、“”或“”）。若符合機(jī)械能守恒定律，以上測(cè)得的物理量滿足的關(guān)系式為_(kāi)_____。（用所需測(cè)量的物理量表示）【答案】（1）AB（2）（3）見(jiàn)解析（4）【解析】【小問(wèn)1解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用到交流電源，處理紙帶數(shù)據(jù)需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，驗(yàn)證機(jī)械能守恒表達(dá)式等號(hào)兩邊的質(zhì)量可以約掉，故不需要天平測(cè)質(zhì)量。故選AB?！拘?wèn)2解析】從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能的減少量根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于這段時(shí)間的平均速度，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為動(dòng)能的增加量為【小問(wèn)3解析】重物下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得可知圖像斜率越大，重物質(zhì)量越大，空氣阻力的影響越小，實(shí)驗(yàn)誤差越小，故P質(zhì)量大；且圖像為一條直線，圖斜率為定值，則阻力恒定，但二者阻力大小無(wú)法判斷?！拘?wèn)4解析】由于要計(jì)算重力勢(shì)能的變化量，需要知道重物下落的高度，故需要測(cè)量遮光條釋放的位置到光電門之間的距離；要符合機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證即其中整理解得三、計(jì)算及論述題（本題共4小題。第22題、第23題各6分，第24題、第25題各8分，共28分）解題要求∶寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和結(jié)果。有數(shù)字計(jì)算的題，結(jié)果必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。6.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌BC在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，脫離彈簧時(shí)速度為v1，之后沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)的速度為v2。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；（2）鐵塊沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力所做的功W；（3）鐵塊在C點(diǎn)時(shí)受到的導(dǎo)軌給它的彈力大小F?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1解析】彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能【小問(wèn)2解析】鐵塊沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由動(dòng)能定理解得【小問(wèn)3解析】在C點(diǎn)時(shí)有牛頓第二定律解得7.利用物理模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。（1）如圖1所示，質(zhì)量為的某物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力的作用下發(fā)生一段位移，速度由增加到。請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)水平恒力對(duì)物體做的功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。（2）如圖2所示，一架飛機(jī)質(zhì)量，起飛過(guò)程中從點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿水平直線勻加速滑跑。當(dāng)飛機(jī)到達(dá)點(diǎn)時(shí)，其位移，速度達(dá)到起飛速度。在此過(guò)程中，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的。重力加速度取。求飛機(jī)在點(diǎn)的牽引力瞬時(shí)功率。【答案】（1）（2）【解析】【小問(wèn)1解析】物體運(yùn)動(dòng)的加速度為由速度-位移關(guān)系式聯(lián)立可得可得【小問(wèn)2解析】由速度-位移關(guān)系式可得加速度為根據(jù)牛頓第二定律，有解得飛機(jī)在A點(diǎn)的牽引力瞬時(shí)功率8.如圖所示，如果給圓軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的空間站運(yùn)送貨物，飛船先在近地軌道Ⅰ上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道Ⅰ的B點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入軌道Ⅲ恰好與空間站對(duì)接。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，軌道Ⅲ的軌道半徑為r=4R，引力常量為G?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）求飛船在軌道Ⅲ上的運(yùn)行速率v；（2）甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)公式v=ωr可知，飛船的軌道半徑增大，飛船的速度也增大。乙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)公式可知，軌道半徑增大時(shí)，飛船的速度是減小的。請(qǐng)寫(xiě)出你的理解。（3）若飛船在軌道Ⅰ的運(yùn)行周期為T1、在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期為T2、在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期為T3，求飛船在橢圓軌道Ⅱ上從B點(diǎn)到A點(diǎn)所用的最短時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）（2）甲錯(cuò)誤，乙正確，中，當(dāng)軌道半徑r增大時(shí)，角速度也會(huì)變化。（由，r增大，減小），不能僅根據(jù)，判斷v隨r的變化；而，G、M不變，r增大，v減小，該式能正確反映衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)速度與軌道半徑的關(guān)系。（3）（或結(jié)合T1、T3的表達(dá)式）【解析】【小問(wèn)1解析】在地球表面可得飛船在軌道Ⅲ上，萬(wàn)有