江西省奉新县一中2025年物理高一下期末综合测试模拟试题含解析.doc

江西省奉新县一中2025年物理高一下期末综合测试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（　　）
A．这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度
B．这5颗地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不一定相等
C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同
D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上
2、 (本题9分)仰卧起坐是体育课上经常锻炼的项目，一次测试中某位女同学质量为50kg，假设其上半身质量为全身的0.6，她在1分钟内做了40个仰卧起坐，每次仰卧起坐时下半身重心位置不变，则她克服重力做功的平均功率约为（ ）

A．6w B．60w C．120w D．240w
3、 (本题9分)下列说法中正确的是（ ）
A．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功；
B．力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多；
C．机械做功越多，其功率越大；
D．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力；
4、 (本题9分)下列物理量中是矢量的是（ ）
A．质量 B．路程 C．位移 D．时间
5、 (本题9分)把质量是的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置 (图丙),途中经过位置时速度为,此时弹簧正好处 于自由状态(图乙).已知的高度差为,的高度差为,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略（ ）

A．松手后小球的机械能保持不变
B．松手后小球运动到点时速度最大
C．松手后小球从到点的过程中小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
D．图甲中弹簧的弹性势能为
6、 (本题9分)如图所示．电源电动势，内阻，定值电阻与电动机串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻．下列说法中正确的是（ ）

A．定值电阻消耗的热功率
B．电动机的输出功率为
C．电动机的输出功率为
D．电源的输出功率是
7、 (本题9分)中俄两国海军于2016年9月12日至19日在广东湛江以东海空域举行代号为“海上联合-2016”的联合军事演习.演习期间，一名中国空降兵从悬停在高空的直升飞机上竖直下落，他从离开飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是

A．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末
B．0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力
C．0~10s内空降兵的速度和加速度都在增大
D．在10s~15s时间里空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小
8、 (本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）

A． B．
C． D．
9、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A．质量之积
B．质量之和
C．速率之和
D．各自的自转角速度
10、 (本题9分)向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则(　　)
A．b的速度方向一定不与与原速度方向相同
B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离不一定比b的大
C．a、b一定同时到达地面
D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小无法比较
二、实验题
11、（4分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。

利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。
12、（10分） (本题9分)某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤如下：

a.用天平测出小球A、B的质量mA、mB，且mA>mB;
b.先不放小球B，把轻弹簧的一端固定在固定挡板上，用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，A再沿平台运动，最后滑落台面，记录小球A的落地点P的位置；
c.放上小球B，把轻弹簧的一端仍固定在固定挡板上，还用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于相同的压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，和小球B沿一条直线碰撞后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点的N、M 位置；
d.用刻度尺测出三个落地点N、P、M距操作台边缘的水平距离x1、x2、x3；
(1)实验步骤a中，要求mA>mB，其原因为______________。
(2)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，其原因为______________。
(3)如果A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________________(用测量量表示)。
(4)该实验还可以验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，只要再满足_________的关系式，即可说明两小球的碰擅为弹性碰撞(用测量量表示)。
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,

(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；
(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．
14、（14分） (本题9分)如图所示,轻质弹簧的一端固定在地面上,另一端与质量为M=1.5 kg的薄木板A相连,质量为m=0.5 kg的小球B放在木板A上,弹簧的劲度系数为k=2 000 N/m。现有一竖直向下、大小F=20 N的力作用在B上且系统处于静止状态,在B正上方处有一四分之一内壁光滑的竖直圆弧轨道,圆弧半径R=0.4 m,圆弧下端P点距离弹簧原长位置高度为h=0.6 m。撤去外力F后,B竖直上升最终从P点切入圆轨道,到达Q点的速度为vQ=4 m/s。求:

(1)B在Q点时对轨道的压力;
(2)A、B分离时的速度v;
(3)撤去F瞬间弹簧的弹性势能Ep .
15、（13分） (本题9分)质量为1Kg的物体静止在粗糙的水平面上，受到一个水平向右的拉力F=5N的作用，经过一段时间，运动了10 m，已知物体和地面间的摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2求：
（1）拉力F做的功为多少？
（2）摩擦力大小是多少？做的功为多少？
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、A
【解析】
A．第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的速度的最小值，所以这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，故A正确；
B．由于同步卫星与地球同步，因此同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，可得

可得同步卫星的加速度的大小

所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相同，故C错误；
D．地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
假设女同学身高为1.60m，做一次仰卧起坐重心升高h大约为身高的，女同学做一次仰卧起坐克服重力做的功W=0.6mgh=0.650101.60J=96J，1分钟内做了40个仰卧起坐，则她克服重力做功的平均功率大约为P==W=64W，故A、C、D错误，B正确。
3、D
【解析】
（1）当物体受到的力方向与位移方向垂直时，力不做功，故A错误；
（2）由A可知，力很大，位移很大，但两者方向垂直，做功为零，故B错误；
（3）由可知，功率与比值有关，与无关，故C错误；
（4）汽车上坡的时候，司机必须换挡是为了增大牵引力，由P=FV可知，速度将减小，故D正确；
故本题选D。
4、C
【解析】
ABD．质量、路程和时间都是只有大小没有方向的标量，选项ABD不符合题意；
C．位移是既有大小又有方向的矢量，故C符合题意．
故选C.
5、D
【解析】
松手后小球从A到B的过程中，弹簧的弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力k△x=mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，选项B错误；松手后小球从到点的过程中小球增加的动能和增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能，选项C错误；由能量关系可知，图甲中弹簧的弹性势能为3mgh，选项D正确；故选D.
点睛：解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒．在解题时要注意，单独对小球来说，小球和弹簧接触过程中机械能不守恒．
6、AB
【解析】
A、根据可知定值电阻消耗的热功率为，故A正确；
BC、电动机两端的电压：，电动机消耗的电功率为，电动机的输出功率：，故B正确，C错误；
D、电源的输出功率：，故D错误；
故选AB．
由P=UI求出电动机输入功率，由P=I2R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率．
7、BD
【解析】
打开降落伞后空降兵将做减速运动，故第10s末空降兵打开降落伞，根据v-t图象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不断减小的减速运动至15s末，10s～15s过程中速度向下，做减速运动，故加速度向上，A错误D正确；0～10s内空降兵空降兵向下做加速度不断减小的加速运动，受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律，知合力向下，重力大于空气阻力，B正确C错误．
8、ABC
【解析】
等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．
A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．
B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．
C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．
D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．
本题选不可能的，答案是ABC．
9、BC
【解析】
本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．
双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+ r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πf r2，联立解得：v1+ v2=2πf r，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．
【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．
10、BC
【解析】
物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．

二、实验题
11、1.79 1.75 (1.76也给分)
【解析】
[1] 点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：

[2] 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：

5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：

此过程中物体动能的增加量：

代入数据可得

12、 保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹； 保证小球做平抛运动； ； ；
【解析】（1）为了保证小球A和小球B碰后小球A不反弹，所以要求mA>mB
（2）实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，是为了保证小球离开台面后做平抛运动，所以应该把操作台的台面调为水平。
（3）由于AB离开台面后做平抛运动，竖直方向上的高度相等，所以下落的时间相同，根据水平方向上 ，可知水平位移与平抛的速度成正比，所以可以用水平位移代替平抛初速度来验证动量守恒，即
（4）如果要验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，则需要保证碰撞前后系统的动能相等，同理用水平位移代替速度来验证，即
故本题答案是：(1). 保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹； (2). 保证小球做平抛运动； (3). ； (4). ；
点睛：理解实验的原理，学会利用平抛求碰撞前后的速度，并验证动量守恒和机械能守恒。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、 (1) (2)
【解析】
(1)摆球运动过程无摩擦，只有重力做功，故机械能守恒；设小球的质量为m，
则有：
得：
(2)设小球恰能通过最高点时，其轨道半径为R，在最高点处
由牛顿第二定律得：
从最低点到最高点由动能定理得：
钉子与A的最小距离：
可得：
点睛：运动和力的问题一般先分析物理过程，然后对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．
14、（1）15N（2） （3）
【解析】（1） 轨道对球压力N
N+mg=mvQ2/R （2分）
N=m vQ2/R –mg=15N （2分）
球对轨道压力N /= N=" 15N " （1分）
(2)AB在弹簧原长处分离后，B上升机械能守恒
mv2/2=mg(R+h)+mvQ2/2 （2分）
v="6m/s " （2分）
(3)撤去F到弹簧恢复原长AB分离上升H
kH=F+(m+M)g （2分）
H="0.02m " （2分）
此过程机械能守恒
Ep=(m+M)gH+(m+M)v2/2 （2分）
代入数据得到Ep="36.4J " （2分）
15、 (1)2N (2)-20J
【解析】
（1）拉力做功为；
（2）摩擦力大小为，做功为．