2024-2025学年广东省仲元中学等七校联合体高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年广东省仲元中学等七校联合体高一物理第二学期期末检测模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为(　　)

A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:1
2、 (本题9分)质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法中正确的是
A．子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B．子弹对墙的冲量最小
C．橡皮泥对墙的冲量最小
D．钢球对墙的冲量最小
3、如图所示，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（ ）

A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为
B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为
C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg
D．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg
4、 (本题9分)歼-10B在飞行中有一段过程可看做竖直向上加速，设飞行员质量为60kg，加速度为5m/s2，则座椅对飞行员的支持力为
A．300N B．600N C．900N D．1200N
5、两个大小和材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+5q和﹣q，两小球接触后分开，下列关于小球带电荷量的说法，正确的是（　　）
A．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为+3q
B．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为﹣3q
C．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为+2q
D．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为﹣2q
6、 (本题9分)太阳系个行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学成为“行星冲日”据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日，木星冲日，4月9日火星冲日，6月11日土星冲日，8月29日，海王星冲日，10月8日，天王星冲日，已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各点外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定会出现木星冲日
C．天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半
D．地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短
7、 (本题9分)如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=600，则下列说法正确的是( )

A．小球重力与电场力的关系是mg=qE
B．小球在B点时，对圆弧的压力为2qE
C．小球在A点和B点的加速度大小相等
D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，不能沿AB圆弧而运动
8、人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后经 0.1s 手机停止 运动，取重力加速度g=10 m/s2，下列分析正确的是

A．手机对眼睛的作用力大小约为 4.5 N
B．手机对眼睛的作用力大小约为 3.0 N
C．全过程手机重力的冲量大小约为 0.15 N·s
D．全过程手机重力的冲量大小约为 0.30 N·s
9、关于物体做竖直上抛运动，下列说法正确的是
A．物体先后经过同一位置，速度大小相同
B．物体到达最高点时，速度为零，加速度也为零
C．物体下降过程可看做自由落体运动
D．从抛出点上升到最高点的时间大于从最高点返回抛出点的时间
10、 (本题9分)起重机以0.5 m/s的速度将质量为300 kg的重物匀速提升了2 m．若g取10 m/s2，此过程中起重机
A．做功3 000 J B．做功6 000 J
C．功率是1 500 W D．功率是6 000 W
二、实验题
11、（4分）利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）完成该实验时，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）。
12、（10分） (本题9分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器的打点频率为50 Hz。

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图所示，相邻两点间的距离分别为10.0、12.0、14.0、16.0、18.0，则打E点时小车的速度为___________， 打A、F两点的过程中小车的平均速度为___________，小车的加速度为___________。

（2）该同学要探究小车的加速度和质量M的关系，应该保持拉力不变；得到多组数据后他应描给的图象是___________（填“”还是“”）
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）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为0.9m。已知半圆形管道的半径为R=lm，小球可看作质点且质量为m=lkg，重力加速度为g(g= 10m/s2)。求：

(1)小球经过管道的B点时，小球对管道的作用力；
(2)小球经过管道最低点A时的速度。
14、（14分） (本题9分)一质点沿x轴运动，开始时位置为x0=－2m，第1s末位置为x1=3m，第2s末位置为x2=1m．请分别求出第1s内和第2s内质点位移的大小和方向．
15、（13分）如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量，电量的带负电小物块与弹簧接触但不栓接，弹簧的弹性势能为。某一瞬间释放弹簧弹出小物块，小物块从水平台右端点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点，并沿轨道滑下，运动到光滑水平轨道，从点进入到光滑竖直圆内侧轨道。已知倾斜轨道与水平方向夹角为，倾斜轨道长为，带电小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数。小物块在点没有能量损失，所有轨道都是绝缘的，运动过程中小物块的电量保持不变，可视为质点。只有光滑竖直圆轨道处存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，场强。已知，，取，求：
（1）小物块运动到点时的速度大小；
（2）小物块运动到点时的速度大小；
（3）要使小物块不离开圆轨道，圆轨道的半径应满足什么条件？

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、A
【解析】
因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．
本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．
2、B
【解析】
试题分析：根据里的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知；对子弹：，对橡皮泥：，对钢球：，由此可知。
考点：动量定理。
【名师点睛】利用动量定理表示出子弹、橡皮泥、钢球的动量的变化，从而了解冲量的大小，再由力的作用的相互性，从而说明子弹、橡皮泥、钢球对墙的冲量的大小关系。
3、B
【解析】
AB. 若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；
CD. 若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg =Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。
4、C
【解析】
对飞行员受力分析，飞行员受重力、座椅对飞行员的支持力，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，解得：F=900N，故ABD错误，C正确．
5、C
【解析】
完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电，故C正确,ABD错误．故选C．
6、BD
【解析】
试题分析：根据开普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；
如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：，代入数据，有：，解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：；解得：；故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：；土星相邻两次冲日的时间间隔为：；故C错误；
如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选BD
考点：开普勒行星运动定律
【名师点睛】本题考查了开普勒行星运动定律的应用问题；解题的关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周，实质上也是圆周运动的追击问题.
7、CD
【解析】
A、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：，得，即，故A错误；
B、小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析可知：，故圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力为，故B错误；
C、在A点，小球所受的合力等于重力，加速度；在B点，合力沿切线方向，加速度，所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；
D、如果小球带负电，从A点由静止释放后，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，不能沿AB圆弧而运动，故D正确；
故选CD．
小球从A运动到B的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解小球重力与电场力的关系；小球在B点时，球到达B点时速度为零，向心力为零，沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析，求解圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力．
8、AC
【解析】
AB. 20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度

手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为

手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知

解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符；
CD. 全过程中重力的冲量，mgt=0.15N•s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。
9、AC
【解析】
A.物体做竖直上抛运动，先后经过同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正确。
B.物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，故B错误。
C.物体下降过程初速度为零，只受重力，做自由落体运动，故C正确。
D.根据对称性可知，从抛出点上升到最高点的时间与从最高点返回抛出点的时间相等，故D错误。
10、BC
【解析】
重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，
起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．

二、实验题
11、需要
【解析】
（1）由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．
（2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，则在B点的速度

根据功能关系可以求出需要验证的关系式为：
．
12、0.85 0.7 5
【解析】
（1）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，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
（2）研究两个物理量之间的定量关系，需作出它们的线性关系图线．
【详解】
（1）E点的瞬时速度等于DF段的平均速度，则．
打A、F两点的过程中小车的平均速度为 因为连续相等时间内的位移之差是一恒量，即△x=2mm，根据△x=aT2得，
（2）探究小车的加速度a和质量M的关系，应作出线性关系图线，可知应描绘a−1/M图线．
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．

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、（1）1N，方向向上（2）7m/s
【解析】
（1）根据平抛运动的规律和运动合成的有关规则，小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等vB=vy=gt.
x=vBt=0.9 m..
根据牛顿运动定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下）
FB+mg=
解得：FB=-1N……负号表示轨道对球的作用力方向向上.
（2）从A到B的过程小球的机械能守恒：
mvA2-mvB2=mg·2R
vA=7m/s
14、5m，沿x轴正方向；－2m，沿x轴负方向
【解析】
某一段时间内的位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标，即．正负表示方向．
【详解】
在第1s内质点位移，大小为5m，方向沿x轴的正方向；
在第2s内质点位移，大小为2m，方向沿x轴的负方向．
解决本题的关键知道某一段时间内的位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标，即．正负表示方向．
15、（1）4m/s；（2）m/s；（3）R⩽0.022m
【解析】
（1）释放弹簧过程中，弹簧推动物体做功，弹簧弹性势能转变为物体动能

解得

（2）A到B物体做平抛运动，到B点有

所以

B到C根据动能定理有

解得

（3）根据题意可知，小球受到的电场力和重力的合力方向向上，其大小为
F=qE-mg=59.6N
所以D点为等效最高点，则小球到达D点时对轨道的压力为零，此时的速度最小，即

解得

所以要小物块不离开圆轨道则应满足vC≥vD得：
R≤0.022m