江苏省张家港市崇真中学2024-2025学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

江苏省张家港市崇真中学2024-2025学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题
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)A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，运动周期TA：TB=2：1，则（　　）
A．轨道半径rA：rB=8：1
B．线速度vA：vB=1：
C．角速度ωA：ωB=4：1
D．向心加速度aA：aB=1：2
2、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（ ）

A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg
3、 (本题9分)一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)(　　)
A．重力做功为1.8 J
B．重力做了0.55 J的负功
C．物体的重力势能一定减少0.55 J
D．物体的重力势能一定增加1.25 J
4、 (本题9分)一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移．甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）．这两种情况中，小孩所做的功分别为W1、W2，做功期间的平均功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　）

A．W1＞W2，P1=P2
B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1＜P2
D．W1＜W2，P1＜P2
5、A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为( )

A．m1:m2 B．m2:m1 C．1:1 D．m12:m22
6、 (本题9分)如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用x、、a和EK分别表示物块的位移、速度、加速度和动能各物理量的大小，t表示运动时间，下列图像中可能正确的是（ ）

A． B． C． D．
7、 (本题9分)如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（ ）

A．a点和b点的电势相等
B．a点和b点的电场强度大小相等
C．a点和b点的电场强度方向相同
D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加
8、 (本题9分)A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a、b分别为A、B两球碰撞前的图线,c为碰撞后两球共同运动的图线.若A球的质量,则由图可知下列结论正确的是(　　 )

A．A、B两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s
B．碰撞过程A对B的冲量为-4 N·s
C．碰撞前后A的动量变化为4kg·m/s
D．碰撞过程A、B两球组成的系统损失的机械能为10 J
9、 (本题9分)如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(　　   )

A．若A、B是不等量异种电荷，则h＞H
B．若A、B是等量异种电荷，则h＞H
C．若A、B是等量同种电荷，则h＝H
D．若A、B是等量异种电荷，则h＝H
10、 (本题9分)如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中下列说法正确的是（　　）

A．木块的机械能增量fL
B．子弹的机械能减少量为f(L+d)
C．系统的机械能减少量为fd
D．子弹内能的增加量为fd
11、 (本题9分)如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（ ）

A．甲球比乙球下落用时长一些
B．下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大
C．甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大
D．甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小
12、 (本题9分)关于静电的利用和防范，以下说法正确的是
A．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
B．静电除尘和静电复印是利用异种电荷相互吸引的原理
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，只是为了美观没有实际用途
D．飞机在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎是为了降落时及时导走机身上聚集的静电荷
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)如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，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，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______和____
A．直流电源 B．交流电源 C．天平及砝码 D．毫米刻度尺
（2）实验中需要测量重物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。某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是________
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间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，并通过计算得出高度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
（3）如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的v2-h图线。图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________.

（4）若已知重物质量为m，利用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的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量=________，动能的增加量=________。实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是________.
14、（10分）如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图．

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__ ．
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，且斜槽轨道必须光滑
B．将木板校准到竖直，并使木板平面与小球运动的平面平行
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
(2)图乙是柴同学多次实验后，得到小球经过的5个位置，请用笔画出小球平抛运动的轨迹____．

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)一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为。A是距底端高处的小卡环。质量为的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为的氢气，C为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为。环境温度为时，从处注入水，当水深为时，关闭C，卡环恰对活塞无作用力。接下来又从处缓慢导入一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到，稳定时活塞静止在距缸底处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。求：
①最初被封闭的氢气的压强；
②导入氢气的质量。

16、（12分） (本题9分)2019年3月31日，“天链二号01星”在西昌卫星发射中心成功发射。这是我国第二代地球同步轨道数据中继星的首发星，使我国数据中继卫星系统能力大幅提升。“01星”运行于地球同步静止轨道上，其运行周期等于地球自转周期T。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g。将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动，求：
（1）“01星”运行轨道离地面的高度；
（2）“01星”运行速度的大小
17、（12分） (本题9分)如图所示，水平传送带A、B两端相距L=12m，正在以v=6m/s的速度顺时针匀速运动，现将质量为2kg的物块（可视为质点）从传送带左端无初速度地轻放在传送带上，物块从左端运动到右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求∶
(1)物块从传送带左端运动到右端的时间；
(2)传送带对物块做的功；
(3)物块与传送带间因摩擦产生的热量。

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、B
【解析】
根据万有引力提供向心力得：，解得：，因为TA：TB=2：1，所以rA：rB=2：1，故A错误；根据得：则vA：vB=1：，故B正确；角速度 ，所以角速度ωA：ωB=：4，故C错误；向心加速度 ，则向心加速度aA：aB=1：4，故D错误．故选B.
点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系．
2、C
【解析】
试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．
考点：牛顿定律及物体的平衡．
3、C
【解析】
在整个过程中，物体下降的高度为： h=1.8-1.25=0.55m；该过程中重力对物体做正功为：W=mgh=0.1×10×0.55=0.55J，故AB错误；重力做多少正功重力势能就减少多少，故小球的重力势能一定减少0.55J，故C正确，D错误．故C正确，ABD错误．
4、D
【解析】
两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大；故选D．
5、B
【解析】
当水平恒力F拉A时对整体分析有：

隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：
.
当水平恒力拉B时对整体分析有：

隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：
.
则：

A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析相符，故B正确.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析不符，故D错误.
6、B
【解析】
试题分析：上滑时物体做匀减速运动，下滑时做匀加速运动，故x-t图线是曲线，a-t线是平行t轴的直线，故选项AC错误；由于上滑时合外力为重力分力和摩擦力之和，加速度大小不变，沿斜面向下；下滑时合外力为重力分力和摩擦力之差，加速度大小不变，方向沿斜面向下；所以上滑时加速度大，所以速度曲线斜率大；下滑时加速度小，所以速度曲线效率小，且此过程中，摩擦力做功，使物块到达底端的速率变小，故B正确．据速度公式和动能公式可知，动能随时间成二次函数关系变化，而图中是一次函数关系，且由于有摩擦力功，故回到底端的动能将小于初动能，故D错误．故选B.
考点：运动图像；匀变速运动的规律.
7、BC
【解析】
由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A错误；把负电荷从a移到b，电势能减少，故D错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。

8、BCD
【解析】
A、由s-t图像可以知道：碰撞前A的速度为 ；
碰撞前B的速度 ，
碰撞后AB的速度为
根据动量守恒可知
代入速度值可求得：
所以碰撞前的总动量为 ，故A错误；
B、碰撞时A对B所施冲量为即为B的动量变化量 故B正确；
C、根据动量守恒可知 ，故C正确；
D、碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 ,故D正确，
故选BCD
结合图像求出碰前碰后的速度，利用动量守恒求出B的质量，然后根据定义求出动量的变化量．
9、ABC
【解析】
试题分析：带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，电场力整体不做功，相当于只有重力作用．若A、B球带等量同种电荷，碰撞时没有电荷的转移，所以根据能量守恒，反弹高度也为H，即h=H，A错B对；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，因为下落过程电场力做了正功，所以使得机械能增加，反弹时电场力又不做功，故反弹高度大于H，即h>H，C对D错；所以应该选BC．
考点：电荷的中和 能量守恒定律
【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功．
10、ABC
【解析】
A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，而木块的重力势能不变，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，为fL，故A正确；
B．子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为−f(L+d)，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f(L+d)，故B正确；
C．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd，故C正确；
D．根据能量守恒定律知，子弹和木块组成的系统产生的热量为fd，故D错误．
故选ABC。
11、CD
【解析】
A. 从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落体运动，由 知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。
B. 根据 ，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的小，故B错误；
C. 根据 得，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球， 由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大，故C正确。
D. 根据 ，因为甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向 ，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。
12、BD
【解析】
A. 制作汽油桶的金属比用塑料好，属于静电的防止，故A项不符合题意；
B. 静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到带电的电极上，静电复印也是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，故B项符合题意；
C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C项不符合题意；
D. 飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故D项符合题意．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、B D D 重力加速度的2倍 mgh mv2 阻力做功
【解析】
第一空.第二空.实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离。时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平。故选BD；
第三空.实验中不能用v=gt，v＝求解瞬时速度，不能根据计算出高度h，否则默认了机械能守恒，失去验证的意义，故ABC错误；实验中应该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，故D正确。
第四空.根据自由落体运动规律有v2=2gh，则可知v2-h图线斜率的物理含义是重力加速度的2倍；
第五空.第六空.根据重力做功与重力势能的变化关系，可得重力势能的减少量为|△EP|=mgh，动能的增加量为△Ek＝mv2；
第七空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是阻力做功。
14、BC 过O点的光滑曲线，如图所示：

【解析】
（1）[1]A.为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端需保持水平。斜槽不一定需要光滑。故A项错误；
B. 因为小球下落的平面竖直，所以记录小球平抛轨迹位置的木板平面必须竖直，故B项正确；
C. 为了保证小球初速度相等，每次让小球从斜槽的同一高度由静止释放，故C项正确；
D.每次释放小球的位置不是越高，实验效果越好，高度适当即可，故D项错误。
（2）[2]过O点的用光滑曲线画出小球平抛运动的轨迹如图所示：

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 设设注水前气体的体积为V1，从最初到水深为时，气体经历等温过程，注水后气体压强为p2，由玻意耳定律

其中

对活塞，有

联立解得

②设导入气体后且尚未升温时气体总度为h，显然此时活塞已经离开卡环，接下来升温过程为等压过程，则有

解得

考虑到此h高度的气体中，原有气体点高为，故后导入的气体点高为

解得

设此时密度为，则有

解得

16、（1）； （2）
【解析】
（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
①
在地球表面有：
②
联立①②可得
。
（2）“01星”运行速度的大小为：。
17、 (1)3.5s；(2)36J；(3)36J
【解析】
(1)物体在传送带上先加速运动，根据牛顿第二定律

可得加速度

加速到与传送带速度相等所用时间

这段时间内的位移

接下来，物体与传送带速度相等，一起匀速运动，所用时间

物块从传送带左端运动到右端的时间

(2)根据动能定理，传送带对物体做的功

整理得

(3)只有在相对滑动的过程中才产生热量，在时间内传送带运动的位移

物块与传送带间因摩擦产生的热量