2024-2025学年河北省“五个一”名校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学年河北省“五个一”名校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．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、如图所示电路，两电压表为理想电表，将开关k闭合，当滑动变阻器的滑片向左滑动时（　　）

A．电压表V1的示数不变 B．电压表V1的示数变小
C．电压表V2的示数变小 D．电压表V2的示数不变
2、某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知(　　)

A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2
B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大
C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小
D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的
3、 (本题9分)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)

A．-μmg(s＋x) B．-μmgx
C．μmgs D．μmg(s＋x)
4、如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动．若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是(　　)

A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动
D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动
5、 (本题9分)如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：

A．A开始运动时 B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时
6、如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于细绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10 s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是( 　)

A．两根铁钉间的距离为细绳长的1/6
B．t=10.5 s时细绳拉力的大小为6 N
C．t=14 s时细绳拉力的大小为10 N
D．细绳第三次碰铁钉到第四次碰钉的时间间隔为3 s
7、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（ ）

A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内
8、 (本题9分)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（ ）
A．电动机消耗的热功率为 B．电动机消耗的总功率为UI
C．电源的输出功率为EI D．电源的效率为
9、 (本题9分)如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m静置于地面；b球质量为M，且M＞m；用手托住b球，此时轻绳刚好伸直．现从静止开始释放b球，在b球下落（未碰地之前）过程中，下列说法中正确的是：

A．绳的拉力对b球做负功
B．a球的机械能增加
C．b球的机械能守恒
D．a球和b球组成的系统机械能守恒
10、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．弹贽弹性势能的最大值为mgh
B．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小
C．小物块在坡道上往返运动的总路程为
D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为
二、实验题
11、（4分） (本题9分)利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v.
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h.
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
12、（10分）某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝Rx的电阻率.

(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线_____，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于____端。（选填“左”或“右”）
(2)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U、I、L（U为电压表的示数，I为电流表的示数，L为金属丝接入电路的长度，d为金属丝直径，用计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图丙所示。取图线上两个点间数据之差和△L和△R，则金属丝的电阻率ρ＝_____（用题给字母进行表示），ρ的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是L，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：该星球的质量M．
14、（14分） (本题9分)如图是长为l、高为h的光滑绝缘水平桌面，桌面上方存在水平向右的匀强磁场，电场强度大小为E，桌面右侧空间没有电场。一质量为m、带电量为q的小物块从桌面左端由静止释放，然后从桌面右端M点以速度v水平抛出，最后落于地面Q点，平抛的水平位移为x，不考虑空气阻力。若m=2.0kg，，l=2.0m，h=0.8m，x=1.6m。求：

（1）v的大小；
（2）E的大小。
15、（13分） (本题9分)如图所示，一水平放置的半径为r = 3．5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m = 3．3kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 3．3，圆盘所水平面离水平地面的高度h = 3．5m，g取33m/s3．

（3）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
（3）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、C
【解析】
AB．由图可知，电路中R1与R2串联接在电源两端，电压表V1测量R1两端的电压，V2测量路端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，因R1为定值电阻，故其两端电压增大，电压表V1的示数变大，故AB错误；
CD．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，路端电压减小，电压表V2的示数变小，故C正确，D错误；
2、D
【解析】
根据s—t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2 m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8 m/s，则碰前速度大小之比为5：2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，，故C错误，D正确．
故选D
3、A
【解析】
物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg，对物体与弹簧及地面组成的系统，由能量守恒定律可得：-W-μmg（s+x）=0-mv02，解得：W=mv02-μmg（s+x），故选A．
注意摩擦生热公式为Q=fs相对，其中s相对是物体相对接触面发生的相对路程，对系统应用能量守恒定律求解较简便．
4、D
【解析】
磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，故A错误；磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，故B错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转，但不是圆周运动，故C错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小球做变加速曲线运动，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5、D
【解析】
动量定理、功能关系
【详解】
在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．
本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．
6、ABD
【解析】
A.0∼6s内绳子的拉力不变，可得
，
6∼10s内拉力大小不变，知
，
因为，则
，
两钉子之间的间距
，
故A正确；
B.第一个半圈经历的时间为6s，则
，
则第二个半圈的时间
，
则t=10.5s时，小球在转第二个半圈，则绳子的拉力为6N，故B正确；
C.小球转第三个半圈的时间
，
则t=14s时，小球转动的半径
，
根据
，
则拉力变为原来的倍，大小为7.5N，故C错误；
D.细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔

故D正确；
7、AD
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．
解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：
F﹣mg=ma
故F=mg+ma
故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；
2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：
mg﹣F=m|a|
故F=mg﹣m|a|
故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；
故AD正确，BC错误；
故选AD．
【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．
8、BD
【解析】
电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算，所以热功率P=I2R，所以A错误．电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算，所以总功率为IU，所以B正确；电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出=UI．故C错误．电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为：，所以D正确．故选BD．
对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
9、ABD
【解析】
AC、在运动的过程中，b受重力和拉力，绳的拉力对b球做负功，则小球b的机械能减小，故A正确，C错误；
B、在运动的过程中，a受重力和拉力，绳的拉力对a球做正功，则小球a的机械能增加，故B正确；
D、小球a、b与地球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；
故选ABD．
10、BC
【解析】
A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；
B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时

小物块上滑时

可见

故B正确；
C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得

解得在斜面上运动的总路程

故C正确；
D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：

解得

故D错误。
故选BC。

二、实验题
11、d;
【解析】
物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，，都是自由落体运动的公式．故A、B错误．C、物体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故c错误．
D、为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故正确．
12、 左 等于
【解析】
(1)[1]滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用内接法，连线时注意电表接线柱的极性，则实物连接如图：

[2]为使开关闭合后，测量部分的起始电压为0，保护电路，则开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于左端；
(2)[3]不考虑电表内阻影响时

则R-L图线的斜率：

解得，金属丝的电阻率：

[4]考虑电表内阻影响时，

则R-L图线的斜率仍为：

所以ρ的测量值等于真实值。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、
【解析】
小球平抛过程

以星球表面物体m为研究对象：

解得：

点睛：由平抛运动的水平、竖直方向的规律可求出星球表面的重力加速度g，根据重力等于万有引力，可求星球的质量．
14、（1）4m/s（2）104V/m
【解析】
(1)小物块从M开始做平抛运动，由平抛运动的规律有：

(2)从释放到物块抛出前，由动能定理有：

或者：物块在桌面做匀加速直线运动，故有：
由牛顿第二定律有：
可得：E=104V/m
15、（3）当圆盘的角速度ω≥ 3rad/s 时, 滑块从圆盘上滑落.
（3）3.5J
【解析】
解：（3）设圆盘的角速度为ω时，滑块受到的静摩擦力达到最大值,
根据牛顿第二定律：μmg=mrω3 (3分)
得==rad/s =" 3rad/s " (3分)
故当圆盘的角速度ω≥ 3rad/s 时, 滑块从圆盘上滑落. (3分)
（3）抛出时的动能：
J (3分)
滑块作平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，滑块到达地面时的机械能
J (3分)