湖南省双峰县第一中学2024-2025学年高一下物理期末联考模拟试题含解析.doc

湖南省双峰县第一中学2024-2025学年高一下物理期末联考模拟试题
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)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为

A． B．
C． D．
2、研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是

A．火星运行速度较大
B．火星运行角速度较大
C．火星运行周期较大
D．火星运行的向心加速度较大
3、 (本题9分)2019年春节期间热映的电影《流浪地球》被称为中国科幻电影的里程碑，影片中提到利用赤道发动机反向喷射使地球停止自转，可见赤道的地理位置很特殊．发射人造卫星一般也将发射场选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址是因为在赤道附近
A．重力加速度较大
B．地球的引力较大
C．地球自转角速度较大
D．地球自转线速度较大
4、火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮绝（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度小为，以下说法中正确的是

A．该弯道的半径
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
C．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率小于时，外轨将受到轮缘的挤压
5、 (本题9分)下列关于同一质点的位移和路程的说法中正确的是（ ）
A．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向
B．路程是标量，即位移的大小
C．位移的大小，不会比路程大
D．质点做直线运动时，路程等于位移的大小
6、 (本题9分)当物体克服重力做功时,物体的
A．重力势能一定减少 B．重力势能一定增加
C．机械能一定不变 D．动能一定减少
7、如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是

A．小球B可能带正电
B．O点电势一定为零
C．圆环对小球B的弹力指向圆心
D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大
8、如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，A、B间有一根被压缩了的轻弹簧用细线固定后静止在平板车C上，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑。当细线突然烧断后，则有（ ）

A．A、B系统动量守恒
B．A、B、C系统动量守恒
C．平板车向左运动
D．平板车向右运动
9、如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿固定在斜面上，倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（  ）

A．甲球和乙球运动到地面时的速度相同
B．甲乙两球的质量之比为
C．甲乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为
D．甲乙两球的动能均为时，两球高度相同
10、 (本题9分)质量为m的物体放在粗糙水平地面上，受到与水平面成θ角、大小均为F的力的作用，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，物体沿地面运动，若两次运动相同的位移，则下列说法中正确的是

A．力F第一次做的功大于第二次做的功
B．力F第一次做的功等于第二次做的功
C．合力对物体第一次做的功大于第二次做的功
D．合力对物体第一次做的功等于第二次做的功
11、 (本题9分)如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）

A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小
B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变
C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小
D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大
12、图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（　　）

A．人对重物做功，功率为mgv
B．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左
C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvt
D．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置．圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动．力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：

(1)该同学采用的实验方法为________．
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法 D．微小量放大法
(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
v/m•s-1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
v2/m2•s-2
1.0
2.25
4.0
6.25
9.0
F/N
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
①请在图乙中作出F-v2图线_____；
②若圆柱体运动半径r＝0.3 m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____ kg．(结果保留两位有效数字)
14、 (本题9分)某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。一般情况下物体动能的增加量__________重力势能的减少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你认为，产生这种结果的一个可能原因是：______________________________________。

15、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．
（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、低压交流电源、导线、重锤、天平等仪器．其中不必要的是____________．
（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样 会导致试验结果mgh__mv2 （填>、=、<）
（3）如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________，其斜率等于________的数值．

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G为已知，是恒量）
17、（10分） (本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v,求：
（1）小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；
（2）小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。

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】
试题分析：OA的中点C的电势为3V，将C点与B点连接，如图，电场线与等势线垂直，

根据几何关系得，BC=2cm，则OB沿电场线方向上的距离d=sin60°＝1．5cm．所以电场强度．故A正确，BCD错误．故选A．
考点：电场强度
【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即，注意d是沿电场线方向上的距离．
2、C
【解析】
试题分析：万有引力充当向心力，根据可得，半径越大，线速度越小，所以地球的线速度较大，A错误；根据公式可得，半径越大，角速度越小，所以地球的角速度较大，B错误；根据公式可得，半径越大，周期越大，所以火星运行周期较大，C正确；根据公式可得，半径越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D错误；
考点：考查了万有引力定律的应用
【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算
3、D
【解析】
A、赤道处向心加速度最大，重力加速度最小，故A错误；
B、由万有引力定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等，故B错误；
C、在地球上各点具有相同的角速度，故C错误；
D、赤道处相对于地心具有的初速度大，发射时所需能源少，故D正确．
故选D
4、C
【解析】
火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R，解得：R= v2/ gtanθ，故A错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R, 解得：v=，与质量无关，故B错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C
.
点睛：火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．
5、C
【解析】
试题分析：位移是矢量，位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度，其方向是由初始位置指向末始位置，故A错误；路程是标量，大小等于物体运动轨迹的长度，故B错误；据定义可知，路程的值可能大于或等于位移，故C正确；当质点做单向直线运动时，路程等于位移，若质点在一条直线上做往复运动，路程大于位移，故D错误．
考点：对位移和路程的认识与理解
6、B
【解析】
AB.当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，选项A错误，B正确；
C.因不能判断除重力以外的其它力做功情况，则物体的机械能不能判断是否变化，选项C错误；
D.动能变化量取决于合外力的功，则当物体克服重力做功时，动能不一定减少，选项D错误；
故选B.
7、BD
【解析】
A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；
B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；
C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；
D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；
8、BC
【解析】
AB．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则A、B系统受到的合外力不为零，动量不守恒，A、B、C系统中，摩擦力是内力，系统受到的合外力为零，动量守恒，故A错误，B正确；
CD．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则C受到向左的摩擦力更大，C受到的合力向左，C向左运动，故C正确，D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
A．两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等，方向不同，故A错误；
B．由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30°，对乙球：EK0=m乙g•2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正确；
C．两球重力的瞬时功率为：，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为： ，故C正确；
D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度之比为：x0sin30°：2x0=1：4，故D错误；
10、BC
【解析】
试题分析：根据功的定义，所以力F第一次做的功等于第二次做的功；由于第一次物体对地面的压力（）比第二次（）小，根据所以第一次物体受地面的摩擦力较小，根据F合=，第一次合外力较大，则合力对物体第一次做的功大于第二次做的功。选项BC正确。
考点：此题考查的是恒力功的概念及公式。
11、BD
【解析】
单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。
【详解】
ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：
；
摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；
D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。
12、BC
【解析】
A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。
B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。
C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。
D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）B （2）如图
（3）0.26（0.27同样得分）
【解析】
（1）该同学采用的实验方法为控制变量法，故选B.
（2）①在图乙中作出F-v2图线如图：

②根据，则，因为r=0.3m，则m=0.27kg
14、小于；重物和纸带受阻力；
【解析】
用图示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验时，由于空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，物体动能的增加量要小于重力势能的减少量。
故答案为：小于；重物和纸带受阻力。
15、天平 > D g
【解析】
（1）其中不必要的器材是：天平，因为我们是比较mgh、mv2大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，使得动能增加量小于重力势能的减小量，即会导致试验结果mgh>mv2；
（3）利用v2-h图线处理数据，如果mgh=mv2那么v2 =gh，则v2-h图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选D．
点睛：利用图象结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距研究其物理意义．

三．计算题(22分)
16、证明见解析
【解析】
设行星半径为R、质量为M，飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时，有

即①
又行星密度②
将①代入②得证毕
17、（1），（2）
【解析】
（1）小球在A点受力如图1所示。

重力与绳子拉力F1的合力提供小球向心力，有
所以，拉力
（2）小球从A点到B点运动过程遵循机械能守恒，有
所以，
小球在B点受力如图2所示。

重力与绳子拉力F2的合力提供小球向心力，有
所以，