2025届安徽省六安市舒城干汊河中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025届安徽省六安市舒城干汊河中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动，在圆盘上有一质量为m的小木块，距圆心的距离为, 木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍，在圆盘转速缓慢增大的过程中，下列说法正确的是 ( )

A．小木块滑动时，沿切线方向滑离圆盘
B．小木块受重力、支持力和向心力
C．小木块获得的最大动能为
D．小木块所受摩擦力提供向心力，始终指向圆心，故不对其做功
2、 (本题9分)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一定质量的蚂蚁(未画出)与碗面的摩擦因素处处相同，则蚂蚁在离桌面高度为h至少为多少时能停在碗上

A． B． C． D．
3、 (本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点处各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b由静止开始沿圆弧下滑，以下说法正确的是（ ）

A．物块a、b在S点的动量相等 B．物块a、b在S点的动能相等
C．物块a、b落至S点过程中重力的冲量相等 D．物块a、b落至S点的过程中合外力的冲量相等
4、 (本题9分)决定平抛物体在空中运动时间的因素是（ ）
A．初速度
B．抛出时物体的高度
C．抛出时物体的高度和初速度
D．以上说法都不正确
5、 (本题9分)一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，下列说法正确的是( )
A．物体机械能不变，内能也不变
B．物体机械能减小，内能不变
C．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小
D．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变
6、 (本题9分)设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中( )．
A．牵引力增大，功率增大
B．牵引力不变，功率增大
C．牵引力增大，功率不变
D．牵引力不变，功率不变
7、如图所示,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（   ）

A．绳对小球的拉力之比为2：3 B．小球所受合外力之比为1：2
C．小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D．小球做圆周运动的角速度之比为1：2
8、 (本题9分)下列说法中正确的是 （ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动一定是曲线运动
C．匀速圆周运动就是速度不变的运动
D．物体受恒力作用可能做曲线运动
9、 (本题9分)如图所示为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的速度—时间（v－t）图像，则由图像可知（ ）

A．A、B作用前后总动量不守恒
B．一定是A物体追及B物体发生碰撞
C．A、B的质量之比为5∶3
D．该碰撞是弹性碰撞
10、 (本题9分)如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，叙述正确的是

A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物。
B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶。
C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央。
D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近。
11、 (本题9分)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（ ）
A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于
B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于
C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于
D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于
12、在地球表面，用弹簧测力计测得质量为的物体的重力为，已知地球的半径为，万有引力常量为，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为，则
A．地球的第一宇宙速度为
B．地球的质量为
C．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于
D．地球的自转周期等于
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态，某时刻剪断细绳，小车加速运动，测得挡光片通过光电门A的时间为△t1，通过光电门B的时间为△t2，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F＝______；小车经过光电门A、B的瞬时速度vA＝______、vB＝______，如果关系式_______在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理.

14、（10分）利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．

（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______

（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．

（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．

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，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g．

(1)求弹簧的劲度系数；
(2)若由静止释放滑环C，求当物块B刚好要离开地面时，滑环C的速度大小．
16、（12分） (本题9分)如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．问：

(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中弹簧弹力对物块A做的功；
(2)物块B刚要离开C时物块A的动能；
(3)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中力F做的功．
17、（12分） (本题9分)如图所示，AB是位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A与地面的高度差为H。将质量为m的小球从A点由静止释放，小球落到地面上的C处。不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）小球到达B点时速度的大小
（2）点C与B的水平距离。
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、C
【解析】
A.小木块滑动时，还受到指向圆心的摩擦力，所以轨迹为曲线，不会沿切线方向飞出，故A错误；
B.小木块在运动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。向心力是效果力，不能说小球受到向心力。故B错误；
C.在木块的摩擦力没有达到最大前，静摩擦力的一部分提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力沿圆心方向的分力，又最大静摩擦力等于滑动摩擦力：
，
解得最大速度
，
则小球的最大动能不超过：
，
故C正确 ；
D.当圆盘转速增大时，小木块的速度增大，由于重力和支持力不做功，根据动能定理知，摩擦力做正功，故D错误；
2、B
【解析】
蚂蚁受到重力、支持力和摩擦力的作用，当蚂蚁在离桌面高度为h时，蚂蚁刚好能静止在此处，此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，蚂蚁的受力如图所示，由平衡条件可得：

又有：
有以上两方程解得：，故B正确。

3、B
【解析】
根据机械能守恒定律知，a、b在S点的速度大小相等，方向不同，根据P=mv知，动量的大小相等，但是方向不同，故A错误，B正确．在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同，由P=mv知，块a和b的动量的大小相等．由于a的路程小于b的路程．故ta＜tb，即a比b先到达S．可知a、b至S点重力的冲量不同，故C错误．合力的冲量等于动量的变化量，a、b两物体在运动的过程中，动量变化量的大小相等，则合力冲量的大小相等，故D正确．故选BD．
点睛：两物体运动的路程关系：Sb＞Sa，但在相同的高度速率相同，这是本题的突破口．所以挖掘出隐含条件是解题的关键.
4、B
【解析】
平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动，故由可得：

即下落时间只与抛出点的高度有关，和水平初速度无关
A. 初速度与分析不符，故A项错误；
B. 抛出时物体的高度与分析相符，故B项正确；
C. 抛出时物体的高度和初速度与分析不符，故C项错误；
D. 以上说法都不正确与分析不符，故D项错误。
5、D
【解析】
物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中，速度不变，物体动能不变；高度减小，重力势能减小；故物体的机械能减小；物体下滑，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故内能增大，能量是守恒的；故D正确，ABC错误．
6、B
【解析】
试题分析：汽车启动阶段受到牵引力和阻力作用，根据牛顿第二定律，匀加速直线运动加速度不变，阻力不变，所以牵引力不变，汽车的功率，随时间延长功率逐渐增大选项B正确．
考点：牛顿第二定律 功率
7、ABD
【解析】
A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；
B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；
C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；
D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；
8、AD
【解析】
A：曲线运动的速度方向时刻发生变化，曲线运动一定是变速运动．故A项正确．
B：变速运动不一定是曲线运动，例如：匀变速直线运动是变速运动但不是曲线运动．故B项错误．
C：匀速圆周运动就是速度大小不变、方向不断变化的运动．故C项错误．
D：物体受恒力作用可能做曲线运动，例如：物体水平抛出后在重力作用下做平抛运动．故D项正确．
9、BCD
【解析】
A.由题意可知，物体A、B组成的系统不受外力作用，则系统动量守恒，故A错误；
B.因为初状态，A的速度大于B的速度，末状态，A的速度小于B的速度，而物体A、B组成的系统不受外力作用，所以一定是A物体追及B物体发生碰撞，故B正确；
C.由动量守恒定律得：，解得，故C正确；
D.碰前的机械能；碰后的机械能，碰前的机械能等于碰后机械能，所以是该碰撞是弹性碰撞，故D正确。
10、BD
【解析】
试题分析：脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力，随着的增大而增大，当附着力不能提供足够大的向心力时，将做离心运动被甩出去，故A错误；惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即都有保持原来运动状态不变的性质，脱水桶高速运动，当附着力不能提供足够大的向心力时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶，故B正确；脱水桶高速运动时，衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故C错误，D正确。所以选BD。
考点：本题考查了离心现象、惯性的概念，意在考查考生的理解能力。
11、BD
【解析】
由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C错误．
12、AB
【解析】
由可得到地球表面的重力加速度，根据万有引力提供向心力，即可求解近地卫星的环绕速度，即为第一宇宙速度；根据地球表面重力等于万有引力，可求得地球的质量；由求近地卫星环绕地球运动的向心加速度；根据同步地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力列式，求其周期，即得到地球自转的周期。
【详解】
AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，
得：，
即： ①
由得：地球表面的重力加速度 ②
在地球的表面,由重力等于万有引力得：
③
联立②③，解得：地球的质量为 ④
将④代入①得： v=，故A、B正确；
C．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为，故C错误；
D．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得： ⑤
联立④⑤得：，
即地球自转的周期也为：，故D错误。
本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、mg
【解析】
由于小车在重物的拉力作用下处于平衡状态，去掉拉力，小车受到的合力就等于绳子的拉力，因此合力F＝mg；挡光片经过光电门时的平均速度,，由于挡光时间极短，可以认为平均速度等于瞬时速度，合力做功为W＝mgL，动能变化为，如果这两部分相等，就算是验证了动能定理,即验证关系式.
14、B mgsB B
【解析】
(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；
(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，
[3]小车动能变化量；
(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．

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）
【解析】
（1）设开始时弹簧的压缩量为x，则  kx=mg
设B物块刚好要离开地面，弹簧的伸长量为x′，则 kx′=mg
因此x′＝x＝
由几何关系得 2x＝−L＝
求得 x=
得 k=
（2）弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧的压缩量为x1＝
当B刚好要离开地面时，弹簧的伸长量 x2＝
因此A上升的距离为 h＝x1+x2＝
C下滑的距离 
根据机械能守恒
MgH−mgh＝
求得 
16、（1）0（2）（3）
【解析】
（1）（2）令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知：
mgsin30°=kx1
令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知：
kx2=mgsin30°
F-mgsin30°-kx2=ma
将F=2mg和θ=30°代入以上各式，解得：a=g
由x1+x2=at2
解得：
物块B刚要离开C时，物块A的速度为：v=at=g
故动能为：
此时弹簧的伸长量和F开始作用时的压缩量相同，弹簧的弹性势能改变量为零，故弹簧弹力做功为零；
（3）由动能定理得：
WF-mg（x1+x2）sin30°=mv2
解得：
17、（1）； （2）
【解析】
（1）从A→B，由动能定理可得：，解得：。
（2）从B→C，小球做平抛运动，
在竖直方向有：，得下落时间：
水平方向有：