湖北省黄冈市麻城市实验高中2025年高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析.doc

湖北省黄冈市麻城市实验高中2025年高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、 (本题9分)某人横渡一条河，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1，若此人用最短的位移过河，则需时间T2，若船速大于水速，则船速和水速之比为( )
A． B． C． D．
2、 (本题9分)如图所示，一质点在水平面上从M点到N点做曲线运动，且动能减小，当它通过P点时，其速度v和合外力F的关系可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是

A．小球过最高点的最小速度是
B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零
C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
4、如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为 ，则小球的运动情况为（ ）

A．小球不可能到达圆周轨道的最高点P
B．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力
C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力
D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力
5、 (本题9分)小明乘电梯从商场的顶楼下降到底层地下停车场，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对小明的支持力做功情况是（ ）
A．加速时做正功，匀速和减速时都做负功
B．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
C．始终做负功
D．始终做正功
6、 (本题9分)关于向心加速度，下列说法正确的是(　 　)
A．由知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B．做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心
C．向心加速度越大，物体速率变化越快
D．匀速圆周运动不属于匀速运动
7、如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（     ）

A． B． C． D．
8、 (本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是

A．> B．<
C．< D．>>
9、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（　　）

A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点
B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大
C．小球运动的整个过程中机械能守恒
D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零
10、 (本题9分)图1是一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图，波速为。图2是处质点的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．此列波沿轴负方向传播
B．处质点在时的位移为
C．处质点在时的速度方向沿轴正向
D．处的质点在时加速度沿轴负方向
E.处质点在内路程为
11、 (本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是( )
A．重力势能的大小与所选的参考平面有关
B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10J
C．重力做正功，重力势能增加
D．物体的重力势能是物体和地球所共有的
12、 (本题9分)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．若m1>m2，则θ1﹤θ2
B．若m1＝m2，则θ1＝θ2
C．若m1<m2，则θ1>θ2
D．若q1＝q2，则θ1＝θ2
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)做“研究平抛运动”实验中利用钢球从斜面小槽滚下，在竖直的白纸上记录小球经过的位置，然后得到运动轨迹．
（1）实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______，其中器材______是用来调整木板是否竖直，保证小球的轨迹平面与板面平行．（填字母序号）
A、刻度尺
B、秒表
C、天平
D、弹簧测力计
E、重垂线
（2）实验中为减小实验误差，下列做法正确的是______．（填字母序号）
A、斜槽轨道必须光滑
B、斜槽轨道末端必须水平
C、每次释放小球的位置必须相同
D、毎次必须从静止开始释放小球．
14、 (本题9分)某学习小组要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他们的实验如下：在离地面一定高度的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面．

（1）该小组同学经过讨论认为：实验中若不计空气阻力的影响，可以认为弹簧压缩后具有的弹性势能EP与小球被抛出的动能EK相等．
你认为他们的讨论是否正确？答：___________
（2）已知重力加速度大小为g，若要求得小球被抛出时的动能EK，你认为至少还需要测量下列物理量中的 __________________（只填正确答案的序号）
A．小球的质量m B．弹簧的压缩量x
C．桌面到地面的高度h D．小球抛出点到落地点的水平距离s
（3）请你用所选取的测量量和已知量推导出表示EK的表达式．__________
（4）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：

从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系，EP与x的______________次方成正比．
15、 (本题9分)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。A、B小球处于同一高度．M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得B球的初始位置距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.180m，则B球落到P点的时间是 ____s，A球水平飞出时的速度大小是____ m/s。（忽略空气阻力，当地重力加速度g为9.8 m/s2，计算结果均保留两位有效数字）

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图，将质量为的小钢珠以某一初速度从点无撞击地进入两圆管组成的竖直细管道，经最高点水平射出后落到斜面上点，两圆心连线水平，为斜面的顶点，已知斜面与竖直线夹角，两圆管的半径为，，重力加速度，求

（1）钢珠从点到点的平抛运动时间；
（2）钢珠从处对管道的作用力大小；
（3）钢珠在管道运动过程中克服阻力做的功．
17、（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
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、A
【解析】
设船速为，水速为，河宽，合速度为。因为船速大于水速，所以，最短时间过河，最短位移过河，联立方程解得：，BCD错误A正确
2、C
【解析】
A、由图示可知，合外力方向与速度方向夹角小于度，物体做加速运动，动能增大，故A错误；
B、根据曲线运动的性质可知：物体受到合外力的方向大约指向曲线的凹侧，并与速度方向分别位于轨迹的两侧，故选项BD错误；
C、由图示可知，合外力方向与速度方向夹角大于度，物体做减速运动，动能减小，故C正确．
点睛：该题考查速度的方向与受力的方向、轨迹的方向之间的关系；知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．
3、B
【解析】
A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；
B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；
CD. 杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。
4、C
【解析】
由能量守恒定律得：，解得：，所以小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力，故ABD错误，C正确．
故选：C
5、C
【解析】
根据力对物体做功的定义W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若，则力F做正功；若θ=，则力F不做功；若，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即，所以支持力始终做负功，故C正确．
6、D
【解析】
A、做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变，故A错误；B、只有做匀速圆周运动的物体，加速度一定指向圆心，故B错误；C、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量，故C错误；D、匀速圆周运动速度的方向不断变化，线速度的大小不变而方向时刻变化，而匀速运动是速度的大小和方向均不变的运动，两者是不同的运动；故D正确；故选D．
【点睛】匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的．
7、AD
【解析】
物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=μmg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；；故，故C错误；D正确；故选AD。
8、BD
【解析】
A. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，
卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；
B. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，
根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；
C. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，
则a1>a3，
卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，
所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；
故选BD.
点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．
9、BC
【解析】
AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有

得小球通过点的最小速度为

小球离开点后做平抛运动，则有

解得

小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为

所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；
B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；
C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。
故选BC。
10、BCE
【解析】
A．根据图2的振动图象可知，处的质点在t=0时振动方向沿轴正向，所以利用图1由同侧法知该波沿轴正方向传播，故A错误；
B．图1可知该简谐横波的波长为4m，则

圆频率

设处质点的振动方程为

t=0时刻

结合t=0时刻振动的方向向上，可知，则处质点的振动方程为

处质点与处质点的平衡位置相距半个波长，则处质点的振动方程为

代入方程得位移为，故B正确；
C．处质点在时的速度方向和时的速度方向相同，由同侧法可知速度方向沿轴正向，故C正确；
D．处的质点在时速度方向沿轴负向，则经过四分之一周期即时，质点的位移为负，加速度指向平衡位置，沿轴正方向，故D错误；
E．处质点在在时速度方向沿轴负向，根据振动方程知此时位移大小为，时位移大小为，所以内路程

故E正确。
故选BCE。
11、AD
【解析】
A. 重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；
B. 在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；
C. 重力做正功，重力势能减小，选项C错误；
D. 重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。
12、BC
【解析】
试题分析：m1、m1受力如图所示，由平衡条件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1
因F=F′，则

可见，若m1＞m1，则θ1＜θ1；若m1=m1，则θ1=θ1；若m1＜m1，则θ1＞θ1．θ1、θ1的关系与两电荷所带电量无关．故BC正确，AD均错误．故选BC．
考点：物体的平衡

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、AE E BCD
【解析】
考查平抛运动实验，根据实险原理分析可得．
【详解】
(1)．[1] [2] 本实验不需要测小球运动时间，小球质量，不需要测力，所以不需要秒表、天平、弹簧测力计，该实险要测运动位移，要判断竖直坐标轴是否竖直，所以要用刻度尺、重垂线．故AE符合题意，BCD不符合题意．
(2)．[3]
AB．研究同一次平抛运动时，要保证小球离开端口时速度水平，每次大小一样，斜槽轨道末端必须水平，轨道不光滑，每次重力、阻力做功相同，离开端口时的速度大小相等，故
A不符合题意，B符合题意．
CD．每次释放小球的位置必须相同，必须从静止开始释放小球，这样才能保证小球每次离开端口时速度相同．故CD符合题意．
理解实验原理，掌握平抛运动实验常考的知识点：原理，操作步骤、数据处理，计算初速度时，可考虑竖直方向用逐差法求出时间间隔，再求水平初速度．
14、正确 A、C、D 二
【解析】
(1)[1]．释放弹簧后，弹性势能减小，动能增大，当弹簧恢复自然长度时，小钢球恰好从桌子边缘弹出，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能，故他们的讨论是正确的；
（2、3）[2][3]．小球被抛出时的动能
 ①
小球接下来做平抛运动，有
s=vt     ②
h=   ③
联立解得
v=
由①②③式可解得
Ek=
所以需要测量小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离s等物理量，故选：ACD．
(4)[4]．由以上结论知：
Ek∝s2，
由题目表格中给定的数据可知s∝x，
而Ep=Ek
综上可知：
EP∝x2
故弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系为EP∝x2.
点睛：弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理列式即可；先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．
15、 0.50 2.4
【解析】
(1)B球自由下落做自由落体运动，
所以B球落到P点的时间为：
(2)A球沿水平方向抛出做平抛运动，两球运动时间相同均为0.50s，由平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得初速度为：.
本题考查分析推理的能力．本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况;掌握自由落体和平抛运动的规律．

三．计算题(22分)
16、（1） （2） （3）
【解析】
（1）钢珠从B点到C点的平抛运动的竖直位移为：
y＝R+O′Ccosθ＝R
故由平抛运动的竖直方向位移公式y＝gt2可得运动时间为：
；
（2）钢珠从B点到C点的平抛运动的水平位移为：
x＝O′Csinθ＝R
故平抛运动的初速度为：
；
那么，钢珠在B点所需向心力为：

所以，对钢珠进行受力分析可得钢珠在B处受到管道的支持力为：
FN＝mg−F＝mg；
故由牛顿第三定律可得：钢珠在B处对管道的作用力大小为：
N＝FN＝mg；
（3）钢珠在管道内运动只有重力和阻力做功，故由动能定理可得钢珠在管道运动过程中克服阻力做的功为：
W＝mv02−mvB2−2mgR=mv02−mgR
17、（1）180m（1）90m
【解析】
(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果；
(1) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，重力与支持力的合力提供向心力；为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零．
【详解】
(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：
Fm=0.5mg
由速度v=30m/s，解得弯道半径为：r≥180m；
(1) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：

为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，有：

代入数据解得：R≥90m．