2025届湖南省长沙市雅礼书院中学物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析.doc

2025届湖南省长沙市雅礼书院中学物理高一第二学期期末调研模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的

A．R与S间的某一点
B．S点
C．S与T间的某一点
D．T点
2、 (本题9分)在下列情况下机械能守恒的有：
A．在空气中匀速下落的降落伞
B．在竖直面做匀速圆周运动的物体
C．做自由落体运动的物体
D．沿斜面匀速下滑的物体
3、 (本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（ ）

A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置
B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零
C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化
D．车上曲面的竖直高度不会大于
4、 (本题9分)下列关于经典力学的说法不正确的是
A．自由落体运动规律属于经典力学
B．行星运动定律属于经典力学
C．牛顿运动定律属于经典力学
D．经典力学没有局限性，适用于所有领域
5、 (本题9分)人骑自行车下坡，坡长l＝500 m，坡高h＝8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为(　　)
A．－4000 J B．－3800 J C．－5000 J D．－4200 J
6、 (本题9分)如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球可视为质点。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度。下列说法正确的是：

A．小球到达最高点时的加速度不可能为零
B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下
C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大
D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小
7、 (本题9分)图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力的作用，根据此图可做出正确判断的是 (　　 )

A．带电粒子所带电荷的符号
B．场强的方向
C．带电粒子在a、b两点的受力方向
D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
8、 (本题9分)我国于2011年发射了“天宫一号”目标飞行器，之后发射的“神舟八号”、“神舟九号”飞船相继与之成功对接，今年即将发射的“神舟十”也会与“天宫一号”目标飞行器对接。如图所示，在对接前“天宫一号”的轨道半径为“神舟十号”的轨道半径大，它们都做匀速圆周运动。则在对接前

A．它们的线速度相等
B．它们的角速度相等
C．它们的线速度都小于7.9km/s
D．“神舟十号”的线速度一定大于“天宫一号”的线速度
9、 (本题9分)导体a、b 的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是

A．两导体的电阻Ra > Rb
B．两导体的电阻Ra < Rb
C．若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率Pa > Pb
D．若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率Pa > Pb
10、 (本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r << R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是( )

A．N个小球在运动过程中始终不会散开
B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C．第1个小球到达最低点的速度＞v＞
D．第1个小球到达最低点的速度v＜
11、 (本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中正确的是（ ）

A．重力对物体做功为mgH
B．物体的重力势能减少了mg(H+h)
C．外力对物体做的总功为零
D．地面对物体的平均阻力为
12、 (本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A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C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有( )

A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加
B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加
C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6J
D．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E. 测量纸带上某些点间的距离
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。
答：________________________________________________________________________________________________________

（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________，而动能的增加量为____________，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量____________动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；
该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的-h图象是图中的________________。

14、（10分）某学习小组利用如图所示装置验证机械能守恒定律。

(1)实验中，应先通电还是先释放纸带? _______。
(2)如图所示，a、b、c以及d、e、f分别是连续相邻的三个打点，c、d间还有一些点图中未画出，用刻度尺分别测得a、c间距为,d、f间距为，b、e间距为。

(3)已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，若重锤质量为m，从b到e过程，重锤重力势能的减少量为=_______，动能的增加量=_______。
(4)为了验证机械能守恒定律，本实验是否需要测量重锤质量? _______
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)从高为h=80 m的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为120 m(g取10 m/s2)，求:
(1)石块的初速度大小;
(2)石块着地时的速度v．
16、（12分） (本题9分)如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为．

（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0
（2）若改变陶罐匀速旋转的角速度,而小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．
17、（12分）可视为质点的小滑块从半径为0.8m的四分之一光滑圆弧轨道顶端滑下。在轨道最低点滑上水平传送带的最右端（设轨道衔接处无机械能损失）。设传送带长度L=8m，并以恒定的v=3m/s速度顺时针转动，小滑块恰好能运动到水平传送带的最左端而没有掉下传送带。已知重力加速度大小为g=10m/s2。求：

（1）物块与传送带间的动摩擦因数；
（2）物块从圆弧轨道最低点滑入传送带到第一次返回圆弧轨道最低点所用的时间（本小题计算结果保留两位有效数字）。
参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、A
【解析】
过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．
解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．
2、C
【解析】
降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误．
【点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒．3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒．
3、D
【解析】
A. 小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；
B. 由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；
C. 由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；
D. 由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为= ，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．
故选D
4、D
【解析】
A．自由落体运动遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故A正确；
B．行星运动定律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故B正确；
C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故C正确；
D．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故D错误．
5、B
【解析】
由动能定理3800J，阻力做负功为-3800J，B对；
6、B
【解析】
A.最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零，故A错误；
B.在最低点时，杆对球的拉力和球的重力提供小球做圆周运动的向心力，竖直向上，故小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下，故B正确；
C.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，故C项错误；
D.小球在最低点时，

所以速度越大则拉力越大，故D项错误。
7、CD
【解析】
AB. 由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，也无法判断电场的方向，故AB项与题意不相符；
C. 粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，故C项与题意相符；
D. 根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，故D项与题意相符。
8、CD
【解析】
据万有引力提供向心力得；
AD、 ，“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大，“天宫一号”的线速度比“神舟十号”的线速度小，故A错误，D正确；
B、 ，“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大，“天宫一号”的角速度比“神舟十号”的角速度小，故B错误；
C、第一宇宙速度是近地环绕速度，也是最大环绕速度，所以它们的线速度都小于7.9km/s，故C正确；
故选CD。
根据万有引力提供向心力，分析运行速度、角速度与轨道半径的关系，从而比较出大小。
9、AC
【解析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，b图线的斜率大，则b的电阻小，故A正确，B错误；两电阻串联，电流相等，根据P=I2R得，a的电阻大，则电阻a消耗的功率较大，故C正确；若将两导体并联接入电路，电压相等，根据，可知a的电阻大，则电阻a消耗的功率较小，故D错误。所以AC正确，BD错误。
10、AD
【解析】
试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．
考点：机械能守恒定律
11、BCD
【解析】
AB．根据重力做功的公式可知
WG=mg△h=mg（H+h）
故A错误，B正确；
C．对整个过程运用动能定理得
W总=△EK=0
故C正确；
D．对整个过程运用动能定理得
W总=WG+（-fh）=△EK=0

故D正确。
故选BCD．
12、BC
【解析】
A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，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，直到脱离弹簧，故小球从上升到的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；
B．从到，小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；
C．从到，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为，所以在点弹簧的弹性势能为，故C正确；
D．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误．综上所述，本题正确答案为BC．
故选：BC．
点睛：小球从开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。
C本实验可以不测重锤的质量。
D说法错误，应先打开电源，在释放纸带 小于 重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。 A
【解析】
（1）[1]B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。
C本实验可以不测重锤的质量。
D说法错误，应先打开电源，在释放纸带
（2）[2]重锤重力势能的减少量为

[3]打点计时器打下B点的速度，所以重锤增加的动能为

[4]这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量小于动能的增加量
[5]重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。
[6]由动能定理可得，化简可得，可看出和是正比例关系，所以图象是过坐标原点的直线，故A正确。
14、应先通电 mgx3 不需要
【解析】
第一空.实验操作时，应先接通打点计时器的电源后释放纸带使小车运动；
第二空.从b到e的过程中，重力势能的减小量△Ep=mgh=mgx3；
第三空.b点的速度，而e点的速度，则动能的增加量；
第四空.该实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重锤的质量。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1) ；(2) ，方向与水平方向的夹角为
【解析】
(1)根据

得

石块的初速度大小为

(2)石块落地时竖直分速度为

根据平行四边形定则得，落地的速度为

着地时的速度与水平方向的夹角为，则

可得

方向与水平方向的夹角为。
16、（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：
解得：．
（2）当时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为，由牛顿第二定律得，
，联立以上三式解得：；
当时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为，由牛顿第二定律得，

联立三式解得：，综述，陶罐旋转的角速度范围为：

考点：向心力、牛顿第二定律
【名师点睛】解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．
17、（1）0.1；（2）8.17s
【解析】
（1）物块从圆形光滑轨道下滑的过程，根据机械能守恒有

解得
物块沿传送带滑到最左端速度恰好为零，由动能定理有
代入数据解得：
（2）物块在传送带先做匀减速运动
则物块减速到零的时间为
反向加速时加速度不变，故加速时间为
这段时间的位移为
之后物块随传送带匀速运动，则
物块在传送带上第一次往返所用的时间为