2024-2025学年江西名师联盟高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2024-2025学年江西名师联盟高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、 (本题9分)如图所示，光滑绝缘杆OA、OB关于竖直线OO'始终对称，两杆上各穿有质量为m，带电量分别为q1、q2的小球．两杆与水平面间夹角均为θ，两小球在同一水平面上且处于平衡状态，此时它们到O点的距离均为L，则θ取何值时小球到O点的距离L最小（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°
2、 (本题9分)在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球．当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F1和F2的大小变化情况是（ ）
A．F1增大，F2减小
B．F1减小，F2增大
C．F1和F2均增大
D．F1和F2均减小
3、下列说法正确的是（　　）
A．力很大，位移也很大，这个力做的功可能为零
B．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为零
C．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负功
D．重力势能与零参考面的选择无关.
4、 (本题9分)地球的半径为R0，地面的重力加速度为g，一个质量为m的人造卫星，在离地面高度为h＝R0的圆形轨道上绕地球运行，则（ ）
A．人造卫星的角速度为 B．人造卫星的周期
C．人造卫星受到地球的引力为 D．人造卫星的速度
5、 (本题9分)如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不计空气阻力，则两小球(　 )

A．抛出的初速度大小之比为1∶1
B．落地速度大小之比一定为1∶1
C．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1
D．通过的位移大小之比一定为1∶1
6、如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（ ）

A．f的方向总是指向圆心
B．圆盘匀速转动时f=0
C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比
D．在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
7、如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（   ）

A．电容器C的电荷量大小始终没变 B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左
8、在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。那么，下列说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1
B．甲、乙两球落点到顶点的距离之比为2：1
C．甲、乙两球落在斜面上的速度方向相同
D．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：1
9、 (本题9分)关于竖直上抛运动，下列说法正确的是 ( ）
A．在最高点速度为零，加速度不为零
B．上升的时间小于下落过程的时间
C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变
D．上升到某一高度时速度小于下降到此高度时的速度
10、如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能不守恒的是( )

A．A
B．B
C．C
D．D
11、 (本题9分)2013年12月2日，探月工程“嫦娥三号”成功发射．“嫦娥三号”的主要任务有两个，一个是实现月面软着陆，二是实现月面巡视勘察．如图所示，设月球半径为R，“嫦娥三号”在半径为4R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，则“嫦娥三号”（ ）

A．在轨道Ⅱ上的A点运行速率大于B点速率
B．在轨道Ⅲ上B点速率小于在轨道Ⅱ上B点的速率
C．在轨道Ⅰ上A点的加速度等于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D．在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ上运行的周期关系TⅠ＜TⅡ＜TIII
12、如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是( )

A．过网时球1的速度大于球2的速度
B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间
C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率
D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率
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)某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直砖墙，如图所示，已知当地重力加速度g 该同学根据所学平抛运动的知识，求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度。

（1）他已经测出砖块的长度为a，还需要测量哪个数据（写出测量物理量及其物理符号）____________；
（2）B点的竖直方向速度_________（用题设条件和测量的物理量的符号表示）；
（3）照相机频闪周期T=___，小石子水平初速度___（用题设条件和测量的物理量的符号表示）。
14、（10分） (本题9分)水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量都是0.6 kg．A车的车尾连着一个打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)的纸带，A车以某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动．碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示．根据这些数据，如果两个小车合在一起考虑，回答下列问题：（结果保留三位有效数字）

(1)碰撞前后可能相等的物理量是____；
(2)碰前其大小为____，碰后其大小为____
(3)结论_________________________________
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）如图中，R1=2Ω，R2= R3 =6Ω，滑动变阻器全值电阻为R4= 6Ω，电源内电阻r=1.0Ω．当滑键P移至A端时，电压表读数为5 V.

求：（1）当P移至B端时电源的总功率．
（2）滑键P分别在A、B两端时电源的效率．
16、（12分） (本题9分)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长6.5m，质量为60kg的人沿斜面滑下的阻力是240N，求人滑至底端时的速度。
17、（12分） (本题9分)如图所示，倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为m=1kg 的物体A和B用一劲度系数k=140N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住．用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环 C 位 于 Q 处，绳与细杆的夹角 α=53°，且物体 B 对挡板 P 的压力恰好为零．图中 SD 水平且长度 为 d=0.1m，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行．现 让环 C 从位置 R 由静止释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s1．

求：⑴小环 C 的质量 M；
⑵小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功 WT；
⑶小环 C 运动到位置 Q 的速率 v.
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、B
【解析】
以其中一个小球为研究对象受力分析，运用合成法，如图所示：

由几何知识得：
F=mgtanθ ①
根据库仑定律：
   ②
由①②两式解得：

由数学知识可知，当θ=45°时l取最小值．
故选B．
本题借助库仑力考查了平衡条件的应用，能正确的受力分析并结合合成法求力的大小是力学部分的基本功．
2、A
【解析】
根据F=知,当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1增大，月球对它的万有引力F2减小．故A正确，B.C.D错误．
故选A.
点睛：根据万有引力定律公式，结合“嫦娥五号”与地球和月球之间距离的变化判断万有引力的变化．
3、A
【解析】
A．若力和位移垂直，则该力不做功，所以力很大，位移也很大，这个力做的功可以为零，A正确；
B．功为力与力方向上位移的乘积，作用力与反作用力等大反向，但是产生的位移可能不同，所以一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和不一定为零，B错误；
C．静摩擦力对物体做功可正可负，例如手握瓶子上下移动，滑动摩擦力对物体也可以做正功，例如将一小物块轻放在运动的传送带上，C错误；
D．重力势能的大小与零参考面的选取有关，D错误。
故选A。
4、A
【解析】
根据万有引力提供向心力，得：
又在地球表面上，由重力等于万有引力，得：；据题：h=R0；联立解得：，，F=mg，v= ，故A正确，BCD错误．故选A．
5、C
【解析】
两球的抛出高度相同，故下落时间相同，落地时的竖直分速度相同；两小球的水平位移分别为O′A和O′B，故水平位移之比为1：4，由x=vt可知两小球的初速度之比为1：4； 故A错误；由于未知两小球的下落高度，故无法求出准确的落地时的竖直分速度，无法求得落地速度之比，同理也无法求出位移大小之比，故BD错误；因竖直分速度相等，tanθ=vy/v0，因竖直分速度相等，而水平初速度比值为1：4，故正切值的比值为4：1；故C正确；故选C．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，对于平抛运动要注意用好几何关系，并能灵活应用各物理量之间的关系．
6、C
【解析】
如果圆盘在做非匀速圆周运动，摩擦力不指向圆心，摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力，指向圆心力提供向心力改变速度的方向，切向的分力改变速度的大小，所以A项错误；圆盘匀速转动时，物体在做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，摩擦力不为零，所以B项错误；当转速一定时，根据，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力与半径成正比关系，所以C项正确；在物体与轴O的距离一定的条件下，摩擦力与角速度的平方成正比，所以D项错误．
7、AD
【解析】
A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电容器C的电荷量大小始终没变．根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电容器上板电势较高，一直带正电．故A正确，B错误；
C：根据安培力公式F＝BIL，I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故C错误．
D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正确．
故选AD．
8、CD
【解析】
AD、设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ，，只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1，
甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1．A错误，D正确；
B、甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1．B错误；
C、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，C正确；
9、AC
【解析】
AC．竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确；
BD．因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一高度速度大小相等，BD错误．
故选AC.
10、ABD
【解析】
A.由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A正确；
B.由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B正确；
C.C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C错误；
D.D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D正确。
11、BC
【解析】解:A、在轨道II上A点是远月点,而B点是近月点,从A向B运动引力对卫星做正功,卫星速度增大,故在A点速率小于在B点速率,故A错误;
B、在轨道II上经过B点时,卫星做离心运动,所需向心力大小该点万有引力,而在轨道III上经过B点时万有引力刚好提供圆周运动向心力,同在B点万有引力相等,根据向心力公式 可以知道,在轨道II上经过B点时的速度大所以B选项是正确的;
C、在A点卫星的加速度都是由万有引力产生加速度,故同一点卫星的加速度相同,跟卫星轨道无关,所以C选项是正确的;
D、根据万有引力提供圆周运动向心力有 可得圆轨道的周期可得在圆轨道I上周期大于圆轨道III上的周期,故D错误.
所以BC选项是正确的.
12、ABC
【解析】
AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故A B正确。
C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。
D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、砖块的厚度h
【解析】
（1）[1]因为已经测出了每块砖的长度a，根据题设条件要求周期与初速度就还需要测出每块砖的厚度h
（2）[2]根据在竖直方向上匀变速直线运动：

可知：
……①
又在竖直方向上根据平均速度公式有：
……..②
联立①②解得：

（3）[3]由（2）问①可知.
[4]水平方向做匀速直线运动有：

14、（1）动量 （2）0.555kg·m/s， 0.540kg·m/s， （3）在误差允许范围内，初末总动量相等，碰撞前后动量守恒
【解析】
（1）[1]．碰撞过程内力远大于外力，动量守恒，所以碰撞前后可能相等的物理量是动量．
（2）[2][3]．A车碰撞前的速度为

AB碰后一起运动的速度为

所以碰前的动量

碰后的动量

（3）[4]．在误差允许范围内，，所以碰撞前后动量守恒．
(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器，打点时间间隔等于交流电的周期；
（2）小车碰撞前速度大，碰撞后速度小，根据纸带分析答题；
（3）由图示纸带应用速度公式求出速度；
（4）根据实验数据分析答题．

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） 12W（2）；
【解析】
（1）P移至A端时，R3被短路．等效电路如图所示．

外电路的总电阻为
电路中总电流为A
电源的电动势为E=U+Ir=6V
当P移至B端时，R2、R3、R4均被短路，电路中总电流为A
电源的总功率为W
（2）电源的效率：
P在A端时，电源的效率为
P在B端时，电源的效率为
16、
【解析】
对人进行分析，明确初末状态和外力做功情况，则根据动能定理即可求得人滑至低端时的速度。
【详解】
对人分析可知，人受重力、支持力和摩擦力作用；由动能定理得：

代入数据解得：。
本题考查动能定理的应用，要注意明确应用动能定理的公式以及解题方法，明确解题的步骤。
17、 (1) 0.71 kg(1) 0.3J(3) 1m/s
【解析】
（1）先以AB组成的整体为研究对象，AB系统受到重力．支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则绳子的拉力为：T=1mgsinθ=1×10×sin37°=11N
以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图，则：

T•cos53°=Mg
代入数据得：M=0.71kg
（1）由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；产生B沿斜面方向的受力：
F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N
弹簧的伸长量：△x1= =0.015m
当小环 C 通过位置 S 时A下降的距离为：
此时弹簧的压缩量为：△x1=xA﹣△x1=0.015m
由速度分解可知此时A的速度为零，所以小环C从R运动到S的过程中，初末态的弹性势能相等，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有：
Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek
代入数据解得：Ek=1.38J
环从位置 R 运动到位置 S 的过程中，由动能定理可知：WT+Mgdcotα=Ek
代入数据解得：WT=0.3J
（3）环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒

对环在Q点的速度进行分解如下图，则：vA=vcosα

两式联立可得：v=1m/s
该题中，第一问相对比较简单，解答的关键是第二问，在解答的过程中一定要先得出弹簧的弹性势能没有变化的结论，否则解答的过程不能算是完整的．