新疆库尔勒市新疆兵团第二师华山中学2024-2025学年高一物理第二学期期末调研模拟试题含解析.doc

新疆库尔勒市新疆兵团第二师华山中学2024-2025学年高一物理第二学期期末调研模拟试题
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)如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：

A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22－mv12
C．在全过程中，t2时刻的牵引力及其功率都是最大值
D．t1～t2时间内的平均速度大于（v1＋v2）
2、 (本题9分)如图所示，长方形木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，A、B之间的接触面粗糙.B受到水平方向的拉力作用、但仍然保持静止.则B木块受到的力的个数是( )

A．3
B．4
C．5
D．6
3、 (本题9分)如图所示，小车静止光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中( )

A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒
C．小球向左摆到最高点时，小球与小车瞬时速度均为零
D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相同
4、 (本题9分)光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以某一水平速度击中木块后没有射出，对于这个过程，下列分析正确的是（ ）
A．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒
5、 (本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，0～t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f.则

A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于
B．t1～t2时间内，汽车所受的牵引力为恒力
C．t1～t2时间内，汽车发动机的功率等于fv1
D．t1～t2时间内，汽车发动机做的功等于fv1(t2-t1)
6、如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是（ ）

A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度
B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度
C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大
D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大
7、如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是 （ ）

A．卫星轨道a、b、c都是可能的
B．卫星轨道只可能是b、c
C．同步卫星轨道可能是b
D．a、b均可能是同步卫星轨道
8、 (本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道．ab水平．长度为2R；bc是半径为R的四分之一的圆弧．与ab相切于b点．一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点从静止开始向右运动．重力加速度大小为g．则

A．小球恰好能运动到轨道最高点c
B．小球从a到c的过程中．动能增量为2mgR
C．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，重力势能增量为3mgR
D．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，水平外力做功为4mgR
9、 (本题9分)如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（　　）

A．动能为
B．机械能为
C．动能为
D．重力势能为
10、小船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s。若小船渡河的最短时间为100s。下列说法正确的是
A．河的宽度为200m
B．当小船以最短时间渡河时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为250m
C．小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度可以达到3.5m/s
D．小船船头方向与河岸成30°角渡河时，渡河的时间为200s
11、 (本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等．在小球由A到B的过程中

A．加速度等于重力加速度的位置有两处
B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处
C．弹簧弹力对小球做功等于零
D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离
12、 (本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.

(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_______J，动能的增加量等于___________ J．(结果取三位有效数字)
(2)根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a＝__ m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。
14、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f(Hz)，当地重力加速度的值为g(m/s2),所用重锤的质量为m(kg)．若按正确地实验步骤要求进行，并选出如图1所示的纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离分别为s1 ,s2 ,s3,回答下列问题：（用题中所给的字母表示）

（1）纸带的_____（左、右）端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= _______ J，
（4）下面列举了该实验的几个操作步骤（示意图如图2）：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的交流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上打出的某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的和操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并改正不恰当的步骤：
没有必要进行的步骤是：________，理由是_____________________
操作不恰当的步骤是 _________，改正为__________________________
15、 (本题9分)某同学利用如图所示实验装置探究功与动能变化的关系，在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器，用不可伸长的轻绳一端与质量m=1kg的小球C连接，另一端绕过定滑轮B与传感器连接，定滑轮B视为质点)与A等高，BD为水平线，测出B、C间绳长l=1m，实验时，使绳处于绷直状态，将小球从距离BD线高度为h处由静止释放，从拉力传感器中记录小球摆动过程中拉力的最大值为F，改变h的值，记录下相应的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.

(1)某次实验中，当h=0.6m时，对应的F=17.6N，则小球的最大动能为___________J；从释放点运动到最低点的过程中合力对小球所做的功为___________J.(结果均保留三位有效数字)
(2)请根据(1)中实验结果，推导出F与h的函数关系式为F=___________.(用相应的字母符号表示)
三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1．某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：

(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep
(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E
(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
17、（10分） (本题9分)质量m=2kg的物体，在水平力F=4N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始做匀加速直线运动，求：
(1)力F在t=2s内对物体所做的功。
(2)力F在t=2s内对物体所做功的平均功率。
(3)在2s末力F对物体做功的瞬时功率。
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、D
【解析】
A. 0～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由P=Fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，A错误；
B. t1～t2时间内动能的变化量为mv22－mv12，运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于mv22－mv12，B错误。
C. 在0-t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增加，t1-t2时间内功率不变，做变加速运动，牵引力减小，功率不变，t2-t3时间内做匀速直线运动，功率不变，牵引力不变，故C错误。
D. t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为，而现在图象为曲线，且图象与时间轴围成的面积大于直线时图象与时间轴围成的面积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于，D正确。
2、C
【解析】
先以A为研究对象受力分析，处于静止即平衡状态，根据平衡条件所受合力为零，则A水平方向不受摩擦力，否则合力将不为零，即AB之间没有摩擦力；对B分析，B物体受重力、桌面的支持力、A对B的压力及水平力F，因在拉力作用下，物体B相对于地面有相对运动的趋势，故B受地面对物体B的摩擦力，故B受5个力，故C正确，ABD错误．
3、C
【解析】
AB、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，系统在水平方向动量守恒，系统总动量为零，小球与车的动量大小相等、方向相反，小球向左摆动时，小车向右运动，故选项A、B错误；
C、小球向左摆到最高点时，小球的速度为零而小车的速度也为零，故选项C正确；
D、系统只在在水平方向动量守恒，在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反，故选项D错误；
4、C
【解析】
子弹与木块组成的系统，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒；但是子弹射入木块的过程中要损失机械能，则系统的机械能减小；
A. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒，与结论不相符，选项A错误；
B. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒，与结论不相符，选项B错误；
C. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒，与结论相符，选项C正确；
D. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项D错误；
5、A
【解析】
A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度，根据牛顿第二定律得，，解得牵引力；故A正确.
B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，根据F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐渐减小，牵引力逐渐减小，故B错误.
CD.汽车的额定功率，牵引力做功为 ；或利用汽车匀速时，可得汽车的额定功率为，牵引力做功为；故C，D错误.
6、D
【解析】
AB.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故AB错误；
CD.小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据可以，小球加速度变大，选项C错误，D正确.
7、BC
【解析】
AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．
CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．
本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.
8、BC
【解析】
设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c，选项A错误；小球从a到c的过程中，动能增量为，选项B正确；小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有：，上升的高度；此段时间内水平方向的位移为：，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球的重力势能增量为3mgR；小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R，水平外力做功为5mgR，选项C正确，D错误；故选BC.
点睛：本题主要是考查功能关系；机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”，不是从a到c的过程，这是易错点．
9、BC
【解析】
ACD．不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则根据机械能守恒得落地时石块的动能

故AD错误，C正确；
B．机械能等于重力势能与动能之和，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则石块落地时机械能等于动能，即

故B正确。
故选BC。
10、ABD
【解析】
A.当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，，那么河宽d=vct=2×100m=200m，故A正确；
B.当小船以最短时间渡河时，小船沿着水流方向的距离为s=vst=1.5×100=150m，那么到达对岸的位置与出发点间的距离；故B正确.
C.船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s，那么当小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度最大值不大于3.5m/s，故C错误；
D.当船船头方向与河岸成30°角渡河时，船渡河的时间：；故D正确.
11、AC
【解析】
A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故A正确；
B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程当弹簧弹力与杆垂直时，弹力功率为零；当弹簧为原长时弹力为零，弹力功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误；
C、由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，即从A到B的过程中，弹簧弹力对小球做总功为零，故C正确；
D、因做负功时弹力增大，而则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。
故选AC。
12、BC
【解析】
第一宇宙速度是贴近地球表面作圆周运动的最大环绕速度，最小的发射速度

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、7.62；7.56；9.75；小于；原因是有其他的阻力作用，如纸带受限位孔的阻力等
【解析】
(1) O点运动到C点，重力势能的减少量；
C点瞬时速度为，所以
；
(2) 速度可由逐差法求得
所以加速度a小于g，原因是有其他的阻力作用，如纸带受限位孔的阻力等。
14、左 10-1 mgs1×10-1 C 在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量． D 应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带
【解析】
（1）物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．
（1）利用匀变速直线运动的推论
（3）重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgs1×10-1．
（4）没有必要进行的步骤是：C；理由是：在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量．操作不恰当的步骤是D；改正为：先接通电源，待打点稳定后再释放纸带
点睛：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需．
15、3.90 3.92
【解析】
第一空．小球从静止释放绕着B点摆动到最低点时动能最大，在最低点，根据牛顿第二定律有：，可得，代入数据可得.
第二空．摆动过程只有重力做功，则.
第三空．根据小球摆动过程，由动能定理，最低点的牛顿第二定律，联立可得：.

三．计算题(22分)
16、 (1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m
【解析】
(1)对m1和m2弹开过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有：
0=m1v1-m2v2
解得
v1=10m/s
剪断细绳前弹簧的弹性势能为：

解得
Ep=19.5J
(2)设m2向右减速运动的最大距离为x，由动能定理得：
-μm2gx=0-m2v22
解得
x=3m＜L=4m
则m2先向右减速至速度为零，向左加速至速度为v0=1.5m/s，然后向左匀速运动，直至离开传送带。
设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t。取向左为正方向。
根据动量定理得：
μm2gt=m2v0-（-m2v2）
解得：
t=3s
该过程皮带运动的距离为：
x带=v0t=4.5m
故为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能为：
E=μm2gx带
解得：
E=6.75J
(3)设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m1平抛的水平位移最大为x。从A到C由机械能守恒定律得：

由平抛运动的规律有：
x=vCt1

联立整理得

根据数学知识知当
4R=10-4R
即R =1.25m时，水平位移最大为
x=5m
17、 (1)16J (2)8W (3)16W
【解析】
(1) 物体的加速度为：

则物体在2s内的位移为：

则F在2s内做的功为：
W=FS=4×4J=16J
(2)由平均功率的定义式，2s内的平均功率为：

(3) 2s末物体的速度为：
v2=at=2×2m/s=4m/s
故2s末的瞬时功率为：
P2=Fv2=4×4W=16W