广西柳州市铁一中学2024-2025学年物理高一下期末质量检测模拟试题含解析.doc

广西柳州市铁一中学2024-2025学年物理高一下期末质量检测模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
2、 (本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b (可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(　 　)

A．a一定比b先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度大小相等
D．ω＝时，a所受摩擦力大小为
3、 (本题9分)在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为R的匀速圆周运动，若绳子拉力为F，在小球经过圆周的时间内，F所做的功为( )
A．0 B．pRF C．RF D．RF
4、如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则(　　)

A．若将油滴置于P处，仍能静止
B．若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处
C．M点的电势一定比N点的高
D．油滴在M点的电势能一定比在N点的小
5、 (本题9分)某同学将10kg的桶装水从一楼搬到二楼，用时约30s，则该同学对桶装水做功的平均功率约为（　　）
A．0.1W B．1W C．10W D．30W
6、 (本题9分)甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时它们之间的距离减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为(　　)
A．8F B．4F
C．F D．
7、 (本题9分)如图所示，固定光滑斜面的倾角为，其顶端有光滑定滑轮，跨过滑轮的轻绳，一端与斜面上质量为的滑块相连，另一端与小车相连，滑轮左侧轻绳与斜面平行，重力加速度大小为，若小车水平向右做匀速直线运动，则（　　）

A．滑块做加速直线运动
B．滑块做匀速直线运动
C．轻绳的拉力等于
D．轻绳的拉力大于
8、如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是

A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为
B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为
C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力
D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力
9、 (本题9分)如图所示，为码头拖船作业的示意图，质量为的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平。当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为时，轮船的加速度大小为，绳的拉力对船做功的功率为，汽车受到的阻力大小为，轮船的速度大小为，则下列说法正确的是（ ）

A．此时汽车的加速度为
B．此时绳的拉力
C．此时汽车的速度为
D．此时汽车牵引力的功率
10、 (本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）

A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒
C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
11、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则
A．a的周期小于b的周期
B．a的线速度小于b的线速度
C．a的加速度小于b的加速度
D．a的角速度大于b的角速度
12、 (本题9分)如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3 kg的物体被一个劲度系数为120 N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3 m才停下来，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)

A．物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8J
B．当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05m
C．物体的离开弹簧时动能为7.8J
D．当弹簧恢复原长时物体的速度最大
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)某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝，劲度系数为1.0×103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电流表的量程为0~0.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。
（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_______Ω；

（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是________（填“均匀”或“不均匀”）的；
（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为______N；
（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_______图象；
A．I-F B． C． D．
（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率______（填“变大”“变小”或“不变"）。
14、（10分）如图所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验。给电容器充电后与电源断开，即保持电量不变，则： (填“变小”、“变大”或“不变”)

(1)甲图将B板上移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(2)乙图将B板左移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(3)丙图将电介质插入两板之间，静电计指针偏角_______，电容器的电容________。
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)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A 处由静止释放被弹开后，以速度v 经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：

(1)释放小球前弹簧的弹性势能；
(2)小球到达C点时的速度；
(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．
16、（12分） (本题9分)若嫦娥某型号探月卫星绕月球飞行，在靠近月球表面的圆轨道飞行时，绕行一周所用的时间为T，着陆月球后宇航员用弹簧秤测出质量为m的物体的重力为F，已知引力常量为G．求月球的半径和质量．
17、（12分） (本题9分)如图所示，A、B两球质量均为m，用一长为l的轻绳相连，A球中间有孔套在光滑的足够长的水平横杆上，两球处于静止状态．现给B球水平向右的初速度v0，经一段时间后B球第一次到达最高点，此时小球位于水平横杆下方l/2处．（忽略轻绳形变）求：

(1)B球刚开始运动时，绳子对小球B的拉力大小T；
(2)B球第一次到达最高点时，A球的速度大小v1；
(3)从开始到B球第一次到达最高点的过程中，轻绳对B球做的功W．
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、D
【解析】
A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.
B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.
C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.
D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.
2、D
【解析】
A.根据kmg=mrω2知，小木块发生相对滑动的临界角速度，b转动的半径较大，则临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故A错误。
B.根据f=mrω2知，a、b的角速度相等，转动的半径不等，质量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B错误。
C. 两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度a=ω2r可知，转动的半径不等，向心加速度大小不相等，选项C错误；
D.当ω=时，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正确。
3、A
【解析】
绳子拉着小球在水平面上做匀速圆周运动，绳子的拉力提供向心力，所以绳子拉力的方向始终与速度方向垂直，不做功，所以在小球经过四分之一，圆周的过程中，F所做的功为零，故A正确，BCD错误．
4、D
【解析】
由电场线分布判断出场强的大小关系，从而判断电场力与的重力的关系；沿着电场线电势降低，根据电势能的公式进行判断电势的大小关系；
【详解】
A、由题可知，在O点处于静止状态，说明在O点的电场力与重力相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点电场强度，即，则在P点的电场力大于重力，则油滴不会处于静止状态，故选项A错误；
B、带电油滴受到重力和电场力的作用，由于电场的方向为电场线的切线方向，可知二者的合力的方向时刻在变化，其合力的方向不沿着电场线，根据曲线运动条件可知，油滴也不会沿电场线运动到N处，故选项B错误；
C、根据电场线的性质，可知沿着电场线电势降低，由于电场线的方向未知，故M、N点电势高低也是未知的，故选项C错误；
D、若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知：；若油滴带正电，则上极板带电，则，同理可知：，故选项D正确．
本题考查带电粒子在电场中的运动，注意找出场强的关系以及电势的关系，从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可．
5、C
【解析】
每层楼估测为高3m，则该同学将10kg的桶装水从一楼搬到二楼做的功为：W=mgh=10×10×3J=300J，对桶装水做功的平均功率为：。故选C。
本题通过平均功率的定义式进行估算，关键同学们要了解楼高的大约值，
6、A
【解析】
根据万有引力定律可知，若甲物体的质量m1不变，乙物体的质量m2增加到原来的2倍，同时它们之间的距离r减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小为，故A正确，BCD错误。
7、AD
【解析】
AB．设拉小车细绳与水平方向的夹角为，将小车的速度分解，如图，则，小车水平向右做匀速直线运动，则θ减小，滑块的速度v1增大，即滑块做加速直线运动，故A正确，B错误；
CD．滑块沿斜面向上加速运动，根据牛顿第二定律，有
T-mgsinθ=ma
可知，轻绳的拉力T大于mgsinθ，故C错误，D正确。
故选AD。

此题是斜牵引问题，关键是知道小车的速度是合速度，会分解小车的速度，根据平行四边形法则求解分速度，然后结合牛顿第二定律讨论拉力和重力的关系。
8、AC
【解析】
AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；
CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．
9、ABD
【解析】
由加速度、速度分解此时汽车的速度为，此时汽车的加速度为，A正确C错误；此时绳的拉力为，B正确；对汽车，根据牛顿第二定律得，解得此时拉力为，故此时汽车牵引力的功率为，D正确．

【点睛】解决本题的关键掌握功率与牵引力和速度的关系，注意船的速度和车的速度大小不等，船在沿绳子方向的分速度等于车的速度大小．
10、ABC
【解析】
滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．
【详解】
滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为，槽的速度大小为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，由以上两式解得： ，，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，，C正确；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能，故D错误；
11、AD
【解析】
北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：

A.由上可得周期为：

a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.
B. 由上可得线速度为：

a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.
C. 由上可得加速度为：

a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.
D. 由上可得角速度为：

a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.
12、BC
【解析】
AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3 m，知物体离开弹簧时的动能为
Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J
设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能
Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8 J＋μmgx0＞7.8 J
故选项A不合题意，选项C符合题意；
B. 当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：
kx=μmg
解得物体速度最大时弹簧的压缩量
x==m=0.05m
故选项B符合题意；
D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、9 不均匀 180 C 不变
【解析】
（1）[1]由闭合电路欧姆定律可知

解得
R0=9Ω
（3）[2]由闭合电路欧姆定律可知

设弹簧形变量为x，则
F=kx

可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；
（3）[3]电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知

可得
R1=2Ω
则由比例关系可知弹簧被拉伸18cm，此时拉力的示数为
F=kx=1.0×103×0.18N=180N
（4）[4]由（2）列得的式子可知

则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（5）[5]若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为

则（4）问中正确选择的图象斜率不变。
14、变大 变小 变大 变小 变小 变大
【解析】
(1)[1][2]甲图将B板上移，即两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大；
(2)[3][4] 乙图将B板左移，即板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大；
(3)[5][6] 丙图将电介质插入两板之间，根据电容的决定式得知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小。

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) (3)
【解析】
(1)小球从A至B，由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为：

(2)由题意，小球在C点，由重力提供向心力，则有：

得：

(3)小球从B至C由动能定理有：

得：

16、 ；
【解析】
设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量为
月球表面的重力加速度为
根据月球表面万有引力等于重力 以及
联立可解得： ；
点睛：利用月球表面的重力加速度和环绕周期可求出月球的质量和月球的半径．
17、（1）mg+m（2）（3）
【解析】
（1）B球刚开始运动时，A球静止，所以B球做圆周运动
对B球：T-mg=m
得：T=mg+m
（2）B球第一次到达最高点时，A、B速度大小、方向均相同，均为v1

以A、B系统为研究对象，以水平横杆为零势能参考平面，从开始到B球第一次到达最高点，根据机械能守恒定律，

得：
（3）从开始到B球第一次到达最高点的过程，对B球应用动能定理
W-mg
得：W=