黑龙江省穆棱市2024-2025学年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析.doc

黑龙江省穆棱市2024-2025学年物理高一第二学期期末考试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．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（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)汽车在平直公路上匀速行驶，t1时刻司机减小油门使汽车的实际功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速行驶。设整个过程中汽车所受的阻力大小不变。以下图象正确描述汽车速度随时间变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2、 (本题9分)如图所示，用细线相连的质量分别为2m、m的小球a、b在拉力F作用下，处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则拉力F的最小值为（　　）

A． mg
B．mg
C．mg
D．mg
3、 (本题9分)人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）在轨道运行的过程中，常常需要变轨。除了规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命。据介绍，由于受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天 100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作，常此以久将使得其轨道越来越低，最终将会坠落大气层．下面说法正确的是（ ）
A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小
B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小
C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小
D．轨道半径减小后，卫星的环绕角速度减小
4、 (本题9分)人类对行星运动规律的认识漫长而曲折．牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一﹣﹣万有引力定律．对万有引力的认识，下列说法正确的是（ ）
A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆
B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星
C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力
D．卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值
5、 (本题9分)对于牛顿运动定律的有关认识，下列说法正确的是（ ）
A．速度大的物体，其惯性可能小
B．作用力和反作用力的性质可以不同
C．加速度不为零的物体，其所受的力可能为零
D．物体没有受到力的作用，其速度的大小一定不变，但速度的方向可能改变
6、 (本题9分)如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，下列说法错误的是（　　）

A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C．木块所受墙面的摩擦力方向竖直向上
D．木块所受墙面的摩擦力不变
7、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　)

A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
8、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是(　 　)

A．木板获得的动能为2J
B．系统损失的机械能为2J
C．木板A的最小长度为1m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1
9、 (本题9分)如图甲所示，质量m=4kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平向右的恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平向左的恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动，在0～5 s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是( )

A．t=2.5s时，物块距P点最远
B．t=2.5s时，物块经过P点
C．t=3s时，恒力F2的功率P为20 W
D．在2～4s的过程中，F1与F2做功之和为8J
10、(本题9分)如下图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是(　　)

A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同
B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力
C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等
D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下
11、 (本题9分)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平合的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（ ）

A．棋子从最高点落到平台上所需时间
B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长
C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mgh
D．棋子落到平台上时的速度大小为
12、 (本题9分)平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（ ）

A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比
B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C．飞出偏转电场的粒子的最大速率
D．飞出偏转电场的粒子的最大速率
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:
A．让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置
B．安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________
C．测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值
D．取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹
上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).
14、 (本题9分)小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力”时，讨论出一个探究方案并加以实施．以下是他们的实验过程：

①小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上，小红用笔在白纸上标上标记O点．
②小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点，在橡皮绳的末端系住两绳套．用两个弹簧测力计分别向左右斜上方拉，把橡皮绳的另一端拉至某一点，并记下该点为A点．
③小红用笔在两弹簧测力计的钩子末端做下记号B和C，用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头，同时记录下两弹簧测力计的示数，即为两弹簧测力计拉力的方向和大小．
④小明再次只用一个弹簧测力计钩住绳套，将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置，小红再次记下钩子末端位置D，连接线段AD标上箭头，同时记下弹簧测力计示数．
⑤取下白纸，小红连接线段BD和CD，即认为FAD为FAB和FAC的合力．(如图)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处)：
(1)_________________________________；
(2)_________________________________；
(3)_________________________________．
15、 (本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、刻度尺
C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、刻度尺
②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零.

选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s（结果保留三位有效数字）.
③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。
④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变，当速度达到时，发动机的实际功率正好等于额定功率，此后，发动机始终在额定功率下工作．

请分析说明，汽车达到恒定功率后，其加速度和速度的变化情况，并画出速度v水时间t变化图象的示意图．
若公路足够长，求汽车能达到的最大速度
若速度从增大到所用时间为t，求这段时间内汽车的位移x．
17、（10分） (本题9分)如图所示，扇形玻璃砖的圆心角为150°，玻璃砖半径为，一条单色光平行于，由的中点入射，经折射后由圆弧面的点射出玻璃砖，圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，已知真空中光速为。求：该单色光在玻璃砖从到传播的时间。

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：汽车以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡．当司机减小油门，汽车的功率减为P
的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为F=F0，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，功率保持为P，由P=Fv可知，随v减小，牵引力逐渐增大，汽车受到的合力变大，由牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由P=Fv得知，此时汽车的速度为原来的一半，由图象可知，故A正确，BCD错误，故选A．
考点：功率
【名师点睛】本题考查分析汽车运动过程的能力，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系。
2、D
【解析】
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：

根据平衡条件得知：F与FT的合力与重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为
Fmin＝3mgsinθ＝mg
故D正确，ABC错误．
故选D。
3、C
【解析】
卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：

解得：

故在轨道半径减小后，周期减小，线速度增大，角速度增大，向心加速度增大。
A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析相符，故C正确.
D．描述与分析不符，故D错误.
4、D
【解析】试题分析：根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故A错误；万有引力适用于任何两个物体之间，故选项B错误；重力为万有引力分力，故选项C错误；卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量G，故D正确。
考点：万有引力定律 物理学史
5、A
【解析】惯性是保持物体原来运动状态的性质，与物体的质量有关，与物体的速度无关；故A错误；一对作用力与反作用力作用在相互作用的两个不同物体上，不可能平衡，作用效果不能合成，故B错误；根据牛顿第二定律可知，加速度不为零的物体，其所受的力一定不为零，故C正确；物体没有受到力的作用，则加速度大于0，其速度的大小一定不变，同时速度的方向也不改变．故D错误；故选C.
点睛：解决本题的关键知道作用力、反作用力与平衡力的区别，知道力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因．
6、B
【解析】
物块静止在竖直墙壁上，受重力、推力和弹力、静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡判断弹力和摩擦力的变化。
【详解】
木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡，摩擦力方向竖直向上；当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍。但摩擦力大小始终等于重力，保持不变，而方向与重力方向相反，竖直向上。故B错误，ACD正确。本题选错误的，故选：B。
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意确定物体受到静摩擦力与什么因素有关是解题的关键。
7、CD
【解析】
A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
8、BCD
【解析】
A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：
，
解得：
，
故木板获得的动能为
，
A错误；
B．系统减少的动能为
，
B正确；
C．图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为
，
A的位移为
，
木板A的最小长度为

C正确；
D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为
，
根据牛顿第二定律得
，
代入解得
，
D正确．
9、AC
【解析】
由v-t图可知物体的速度随时间变化的规律，根据加速度定义求解出加速度；根据牛顿第二定律求解拉力F1和F2；根据P=Fv求解拉力的功率；根据动能定理求解两力做功之和．
【详解】
0-1s物体向右加速，到达P点；1s-2.5s向右减速，到达最右端；2.5s-4s向左加速，回到P点；4s-5s向左减速，回到出发点；故A正确，B错误；0-1s物体向右加速，加速度为：，根据牛顿第二定律，拉力：，2.5s-4s向左加速，加速度大小为：，负方向；根据牛顿第二定律，有：，解得：，t=3s时，速度为-1m/s，负号表示方向；故3s时拉力的功率：，故C正确；t=1s时，速度为1m/s，根据动能定理，在2～4s的过程中，与做功之和为：，故D错误；故选AC。
10、CD
【解析】
A、重力产生的两效果是压挡板的效果和压斜面的效果，压挡板的效果的方向不同，A错误．
B、斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，如图所示：

压紧斜面的力和压紧挡板的力是小球为施力物体，不是小球受力，B错误．
C、根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．
D、重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向下，D正确．
故选CD．
本题关键是明确小球的受力情况，然后根据共点力平衡条件并结合合成法分析，
11、AD
【解析】A项：由棋子只受重力作用，所以棋子从最高点落到平台上做平抛运动，所以从最高点落到平台的时间为，故A正确；
B项：由棋子从最高点落到平台上做平抛运动，而平抛运动的物体在空中运动的时间取决于高度，与水平方向的速度无关，故B错误；
C项：棋子从最高点落到平台的过程中，重力做正功，所以重力势能减小mgh，故C错误；
D项：棋子落到平台时的竖直方向的速度为，根据速度的合成得：棋子落到平台上时的速度大小为，故D正确。
12、BC
【解析】
A．带电粒子在加速电场中加速

在偏转电场中

由于

则

则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系，选项A错误；
B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角

滑片p向右滑动的过程中U1变大，U2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B正确；
CD．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U1=E时粒子的速率最大，根据动能定理

解得

选项C正确，D错误。
故选BC。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、斜槽的同一位置； 将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平； ； BADC
【解析】
A：在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下．
B、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平．
C、平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有：
x＝v0t
竖直方向有：
hgt2；
联立求出初速度v0＝x
实验步骤合理顺序是：B、A、D、C．
14、拉弹簧测力计时用力方向应该与木板平面平行 力的大小应该用力的图示表示 求合力时应该用平行四边形定则
【解析】
[1]．步骤②中，拉弹簧秤时用力方向应该与木板平面平行；
[2]．步骤③中，力的大小应该用力的图示表示；
[3]．步骤④中，求合力时应该用平行四边形法则；
步骤⑤中，一个弹簧秤的拉力方向与两个弹簧秤的拉力的合力方向不同．
15、D 3.04 gh2 a 10.0
【解析】
(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O点的距离．
【详解】
(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D．
(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E点的瞬时速度.
(3)当重力势能的减小量mgh2与动能的增加量相等，则机械能守恒，即验证与gh2是否相等；
(4)以A点为起点，测量各点到A点的距离h，由于A点速度不为零，可知h=0时，纵轴坐标不为零，可知正确的图线为a; 由图像a可知，初始位置时，速度为零，可知A点到起始点O的距离为10.0cm．
解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度．

三．计算题(22分)
16、 (1) 加速度减小，速度增大，直到加速度减小为零，汽车达到最大速度，图像如图：

(2) (3)
【解析】
（1）由功率公式：可知，汽车的牵引力：，
由牛顿第二定律得：
解得：，
汽车做加速运动，速度v不断增大，汽车达到额定功率后，其加速度a逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，图象如图所示：

（2）当汽车做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件可知，牵引力：
汽车的最大速度：；
（3）对汽车，由动能定理得：
解得：．
点睛：汽车功率达到额定功率后做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，分析清楚汽车的运动过程，应用功率公式P=Fv、牛顿第二定律与动能定理即可解题．
17、
【解析】
作出光路图，如图所示

圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，由几何关系可知，

由圆心角可知，该单色光在 OB边的入射角 ， 折射角

由折射率公式有

解得

由勾股定理

又因为

该单色光在玻璃砖从到传播的时间