广东省廉江中学2025届高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析.doc

广东省廉江中学2025届高一物理第二学期期末监测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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)一个质量为的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少了2mgh B．物体的动能增加了2mgh
C．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh
2、 (本题9分)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，周期为T，太阳的半径为R，万有引力常量为G，则太阳的质量为（　　）
A．M=
B．M=
C．M=
D．M=
3、在足球训练课上，教练用一只手拿着足球，手臂方向持水平，当足球与手都保持平衡时，手对足球的作用力

A．大于足球对手的作用力
B．大于足球的重力
C．方向竖直向上
D．方向沿水平方向
4、 (本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：
A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同
C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度
5、 (本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为V，则（ ）
A．物体在空中运动的时间是
B．物体在空中运动的时间是
C．物体抛出时的竖直高度是
D．物体抛出时的竖直高度是
6、(本题9分)发现万有引力定律的科学家是
A．牛顿 B．开普勒 C．卡文迪许 D．焦耳
7、 (本题9分)等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则试探电荷在此全过程中

A．所受电场力的方向不变
B．所受电场力的大小恒定
C．电势能一直减小
D．电势能先不变后减小
8、 (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
9、 (本题9分)如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（ ）

A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒
C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒
10、 (本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的重力势能减少2mgh
B．物体的机械能保持不变
C．物体的动能增加2mgh
D．物体的机械能增加mgh
11、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示）， 物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则( )

A．物体的质量为
B．物体的质量为
C．弹簧压缩最大时的弹性势能为
D．弹簧压缩最大时的弹性势能为
12、 (本题9分)一个静止的质点，在0〜5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同直线上，时间t的变化图线如图所示，则质点在（ ）

A．第2s末速度方向改变
B．第2s未加速度不为零
C．第4s末运动速度为零
D．第4s末回到原出发点
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。

（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________ ；
（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。
14、 (本题9分)如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．

(1)这个实验所用的主要研究方法是_____
A．控制变量法 B．等效代替法 C．理想实验法 D．假设法
(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小F与的关系_______．
A．质量m B．角速度ω C．半径r
15、 (本题9分)某同学做验证机械能守恒实验，实验装置如图所示：

(1)现有的器材为：带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、毫米刻度尺、导线及开关。为完成此实验，还需要下列__________器材（填入正确选项前的字母）；
A．秒表 B．交流电源 C．天平
(2)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中纸带上任意两点间的 _______ ；
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC 。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量＝___________，动能变化量＝___________；

(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验算平均值的方法
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，质量 m 的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地 h 高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为 3h，求：
（1）小环从 h 高处出发至第二次经过 2h 高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？
（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。
（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能 E 随路程 s的变化关系是什么？
（4）上升和下降两次经过 2h 高处时的速度大小之比为多少？

17、（10分） (本题9分)如图所示，光滑水平桌面上有长L为2 m的U形挡板C，质量m为, 在其正中央并排放箱两个小滑块A和B,质量分别是为,开始时三个物体都静止，在A、B间放有少量塑胶炸药，爆炸后A以6m/s速度水平向左运动．A、B中任意一块C挡扳碰撞后，都能粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：

（1）当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；
（2）A、C碰撞过程中损失的机械能．
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、B
【解析】
A. 物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；
B. 根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；
C. 重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误．
故选：B.
点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．
2、A
【解析】研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式为，解得，A正确．
3、C
【解析】
A. 手对足球的作用力与足球对手的作用力是相互作用力，大小相等。故A项错误；
B.足球受到重力和手对足球的作用力，保持平衡。所以手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，大小相等。故B项错误，
CD. 由于手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，所以方向相反，则手对足球的作用力竖直向上。故C项正确，D项错误。
4、C
【解析】
A.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误；
B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；
C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；
D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误．
5、D
【解析】
A、物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度：，再根据得，，故AB错误；
C、物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度：，再根据，得，，故C错误，D正确．
点睛：物体被水平抛出做平抛运动，则竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动．且两方向运动的时间相等．因此可通过运动学规律可求解．
6、A
【解析】
发现万有引力定律的科学家是牛顿；
A.正确；
BCD.错误.
7、AD
【解析】
试题分析：在等量的异种电荷的中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，检验电荷所受电场力的方向保持不变，所以A错误；
且电荷从a运动到b，因电场力与位移方向垂直，电场力不做功；从b到c运动的过程中电场力做正功因此电势能减小，所以C错；
又因为电场线分布的疏密不同，所受电场力是变化的，所以B错误；
电荷从b运动到c，因为电场力做正功，所以电荷电势能减小，所以D正确．
故选D．
8、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．
9、BC
【解析】
AB、撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒．故A错误，B正确．
CD、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒．故C正确、D错误．
故选BC．
10、CD
【解析】
重力势能的变化量等于重力对物体做的功．只有重力对物体做功，物体的机械能才守恒．根据动能定理研究动能的变化量．根据动能的变化量与重力的变化量之和求解机械能的变化量。
【详解】
A项：由质量为m的物向下运动h高度，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh，故A错误；
B、依题物体的加速度为2g，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做功，物体的机械能应增加，故B错误；
 C项：合力对物体做功W=mah=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh，故C正确；
D项：由上物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh，故D正确。
故选：CD。
本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关。
11、AC
【解析】
对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v
由动量守恒定律有：M=(M+m)v
由能量守恒有：EP=M-(M+m)
联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．
故选A、C
12、BC
【解析】
解决本题的关键根据F-t图象作出v-t图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等．t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同．即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复．但整个过程当中物体运动的方向不变．
【详解】
根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律F=ma可得：物体的加速度为，故在0-1s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出v-t图象如图．

由v-t图象可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A错误；2s末合力不为零，故加速度不为零，故B正确；由v-t图象可以看出4s末速度为零，故C正确；由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点．故D错误．故选C．
将F-t图象转化成a-t图象，然后利用a-t图象与时间轴围成的面积等于物体速度的改变量求解物体的运动情况，是我们应该掌握的一种技巧，应注意积累和掌握．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）悬点到球心的距离L （2）
【解析】
解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉力最大，则由牛顿第二定律可得，解得，小球从到的过程中，动能改变量的大小为；小球在最高点时，绳子的拉力最小，则有，即，小球摆到最高点时与最低点的高度差，小球从到的过程中，重力势能改变量的大小为；若小球从到的运动过程机械能守恒定律则有，验证机械能守恒定律成立的表达式为，由于小球的质量已知，和通过力传感器可以读出，所以要利用小球从到的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是悬点到球心的距离。
14、A B
【解析】
第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；
第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确．
15、B A mghB C
【解析】
(1)[1]本实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺。实验中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，不需要测量质量，则不需要天平；本实验不需要测量时间，故不需要秒表，故选B。
(2)[2]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故选A。
(3)[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量为

B点的速度为

[4]则动能的增加量为

(4)[5]由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误。
故选C。

三．计算题(22分)
16、（1）；；
（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能．摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。
（3）
（4）
【解析】
（1）重力做功为
WG=-mgh
摩擦力做功

（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关。势能的变化与初末位置有关。两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能。摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。                                                
（3）若以地面为零势面，小环初始势能为mgh，初始动能为

故初始机械能为4mgh
故从出发到落地前，通过路程s，克服摩擦力所做的功为mgs
机械能变化的表达式为：
E=4mgh-mgs    
（4）上升过程经过 2h 高处时：

解得

下降过程经过 2h 高处时：

解得

则速度大小之比为：

17、 (1)0（2）
【解析】
（1）整个过程A、B、C三者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出C的速度．（2）A、C组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出A、C碰撞后的共同速度，然后由能量守恒定律求出碰撞过程中损失的机械能．
【详解】
(1) 系统动量守恒，则有：
解得：
(2)炸药爆炸时、系统动量守恒：
解得：
A与C碰撞时，B还不可能与C碰撞，A、C碰撞前后系统动量守恒
则有：
解得：
则损失的机械能为
在同一物理过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关，故在运用动量守恒定律解题时，一定要明确在哪段过程中哪些物体组成的系统动量守恒．