2024-2025学年河南省辉县市高级中学高一下物理期末考试模拟试题含解析.doc

2024-2025学年河南省辉县市高级中学高一下物理期末考试模拟试题
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：（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)一物体在水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示，根据该图像可知：（）

A．物体在t＝1S时刻改变运动方向
B．前2s内合力对物体做正功
C．前2s内合力冲量为0
D．第1s内和第2s内加速度相同
2、如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大值为20Ω。当只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电压表和电流表示数关系如图乙所示；当只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片P，得到小灯泡L的伏安特性曲线如图丙所示。则下列正确的是

A．E= 6 V
B．R2=0.1Ω
C．当小灯泡L两端的电压为2.0 V时，小灯泡的电阻为10Ω
D．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
3、 (本题9分)如图所示，在竖直平面内的圆周轨道半径为r，质量为m的小物块以速度v通过轨道的最高点P．已知重力加速度为g，则小物块在P点受到轨道对它的压力大小为

A．m B．m－mg C．mg－m D．m+mg
4、中国跳水队是中国体育王牌中的王牌，是中国体育奥运冠军团队，涌现了高敏、吴敏霞、熊倪、郭晶晶等领军人物。如图所示为运动员高敏最后踏板的过程，可将该过程简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是

A．运动员的动能一直在减小
B．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
C．运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功
D．运动员的机械能守恒
5、 (本题9分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为(　　)
A． B．
C． D．
6、 (本题9分)某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（ ）
A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍
7、 (本题9分)A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是

A．电场方向由A指向C
B．A、B、C三点中B点场强最大
C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/s
D．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|
8、 (本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球

A．运动周期之比TA∶TB=2∶1
B．速度之比vA∶vB=∶1
C．机械能之比EA∶EB=2∶1
D．向心加速度之比aA∶aB=∶1
9、两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4 kg，m2＝2 kg，A的速度v1＝3 m/s(设为正)，B的速度v2＝－3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是(　　)
A．均为1 m/s
B．＋4 m/s和－5 m/s
C．＋2 m/s和－1 m/s
D．－1 m/s和＋5 m/s
10、 (本题9分)下列关于平抛运动的说法正确的是(  )
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．平抛运动在相同的时间内速度大小变化相同
C．作平抛运动的物体，初速度越大，运动时间越长
D．作平抛运动的物体的机械能守恒
11、 (本题9分)在距河面高度h＝20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，那么

A．5 s时绳与水面的夹角为60°
B．5 s时小船前进了15 m
C．5 s时小船的速率为5 m/s
D．若小船质量为20kg，则5s内物体的动能变化量为130J
12、 (本题9分)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（ ）
A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量
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)某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：

a.安装好实验器材。
b.接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。
c.换用2条、3条……同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别 求出小车的速度vl、v2……。
d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除电火花打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有___________和___________。（填选项代号）
A．220V、50Hz的交流电源 B．低压直流电源
C．刻度尺 D．秒表
E.天平 F.弹簧测力计
（2）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.
A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．确保橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度
D．防止纸带上点迹不清晰
14、（10分）如图1所示，小章同学将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，他利用此装置来验证机械能守恒定律。

(1)现有的器材：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。为完成此实验，除了所给的器材，还需要___________。(填选项前的字母)
A．刻度尺 B．秒表 C．220V交流电源 D．低压交流电源
(2)下列最适合作为实验中所用重物的是___________。
A．400g的皮球 B．400g的塑料块 C．400g的铅块 D．400g的木块
(3)实验中，小章利用(2)中所选的物体作为重物，经正确操作后得到一条清晰的纸带(局部)如图2所示，A、B、C为连续的三个点，测得：xAB=4.15cm，xAC=4.53cm，相邻两点间的时间间隔均为0.02s，则打下B点时，重物的动能为___________J(计算结果保留两位有效数字)。

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）如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道，通过圆形轨道，水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，取，求：

（1）弹簧获得的最大弹性势能；
（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能；
（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
16、（12分） (本题9分)如图所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r<<R．有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管．

（1）若要小球能从C端出来，初速度v0需多大？
（2）在小球从C端出来的瞬间，管壁对小球的压力为mg，那么小球的初速度v0应为多少？
17、（12分） (本题9分)有三个完全相同的金属小球A、B、C，A所带电荷量为＋7Q，B所带电荷量为－Q，C不带电．将A、B固定起来，其相互作用力为F．然后让C反复与A、B接触，最后移去C，则此时A、B间的相互作用力变为原来的多少？
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、C
【解析】
A、物体t=1s时刻运动方向没有改变，仍然为正方向，故A错误．B、前2s内物体的速度变化量为零，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对物体做功为零，故B错误．C、前2s内物体的速度变化量为零，动量的变化量为零，由动量定理知，合力冲量为0，故C正确．D、根据速度时间图线的斜率表示加速度，知第1s内和第2s内加速度大小相等、方向相反，则加速度不同，故D错误．故选C．
【点睛】速度的正负表示运动的方向．速度时间图线的斜率表示加速度，根据速度的变化，由动能定理分析合力做功的正负．由动量定理求合力的冲量．
2、D
【解析】
AB．只闭合开关S、S1时，由闭合电路欧姆定律可得，电压表和电流表示数关系对应的表表达式为，与图乙对比可得：、；解得：、．故AB两项错误．
C．由图丙得，当小灯泡L两端的电压为2.0 V时，流过灯泡的电流为0.4A，小灯泡的电阻．故C项错误．
D．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器消耗的功率；滑动变阻器的最大值为20Ω，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小．故D项正确．
3、B
【解析】
在P点由牛顿第二定律可知：mg+F=m，解得F= m－mg；
A. m，与结论不相符，选项A错误；
B. m－mg，与结论相符，选项B正确；
C. mg－m，与结论不相符，选项C错误；
D. m+mg，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
A．接触跳板一开始重力大于跳板给的力，运动员先向下加速，后来跳板给的力大于重力，运动员向下减速，A错误
B．到达最低点以后，运动员会被反弹，最低点加速度不为0，B错误
C．运动员的动能和重力势能都在减小，转化为跳板的弹性势能，所以运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功，C正确
D．运动员受到跳板施加的一个其它力，机械能不守恒，D错误
5、B
【解析】
设河岸宽度为d，船的静水速度vc；去程时
t1＝
回程时
t2＝
又＝k，得
vc＝．
A． ，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D． ，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
6、D
【解析】
设地面对他双脚的平均作用力为F，对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正确，ABC错误．故选D．
点睛：本题也可以根据动力学知识进行求解，但是没有动能定理解决简捷，对全过程运用动能定理，不需要考虑过程中速度的变化，抓住初末状态，列式求解．
7、BD
【解析】
A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；
B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；
C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；
D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。
8、BC
【解析】
小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．
设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，
解得：，
因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．

9、AD
【解析】
由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：×2×9 J＝27 J；；由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有Ek≥Ek′，可排除选项B；选项C虽满足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，这显然是不符合实际的，因此C错误；验证选项A、D均满足Ek≥Ek′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。
10、AD
【解析】
AD.物体受恒力作用下的曲线运动为匀变速曲线运动，平抛运动只受重力作用，是匀变速曲线运动，平抛运动中只有重力做功，因此物体的机械能守恒，故AD正确；
B.平抛运动在相同的时间内速度变化相同（加速度均为g），但速度大小变化不同，故B错误；
C.做平抛运动的物体，在竖直方向为自由落体运动，即，则，即运动时间与下落的高度有关，与初速度无关，故C错误。
11、CD
【解析】
由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；

此时船离岸的距离x1=20m；5s后，绳子向左移动了vt=15m，则河面上绳长为40m-15m=25m；则此时小船离河边的距离为：x2==15m，5s时绳与水面的夹角为α，则有：，解得：α=53°，故A错误；5s时刻小船前进的距离为：x=20m-15m=19.6m，故B错误；船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知，cosθ=0.6，则船速v船==5m/s，故C正确；开始时船的速度，5s内船的动能变化量，选项D正确.
12、BD
【解析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等，故A错误；平抛运动的加速度不变，总为g，根据△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同，故B D正确．平均速度等于位移除以时间，位移不等，平均速度也不等．故C错误．故选BD．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）A C （2）B
【解析】
第一空.第二空.实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC；
第三空.实验中平衡小车受到的摩擦力，目的是使小车受到的合力等于橡皮筋的拉力，保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故选B。
14、AD C 0.26
【解析】
（1）[1] 通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故A正确，B错误；由图可知是电磁打点计时器，故电源用低压交流电源，故C错误，D正确。
（2）[2] 为了减小阻力的影响，重物应选用质量大、体积小、密度大的材料，故选C。
（3）[3] 打B点重物的瞬时速度

打下B点时，重物的动能为

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）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m
【解析】
（1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动能定理得：  −μmgl+W弹＝0−mv02
由功能关系：W弹=-△Ep=-Ep
解得 Ep=10.5J；
（2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中，由动能定理得
  −2μmgl＝Ek−mv02
解得 Ek=3J；
（3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动，有以下两种情况：
①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动，此时设小球最高点速度为v2，由动能定理得
  −2mgR＝mv22−Ek
小物块能够经过最高点的条件m≥mg，解得 R≤0.12m
②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动，为了不让其脱离轨道，小物块至多只能到达与圆心等高的位置，即mv12≤mgR，解得R≥0.3m；
设第一次自A点经过圆形轨道最高点时，速度为v1，由动能定理得：
−2mgR＝mv12-mv02
且需要满足 m≥mg，解得R≤0.72m，
综合以上考虑，R需要满足的条件为：0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。
解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况，把握隐含的临界条件，运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
16、（1）v0≥2 （2）或
【解析】
（1）选AB所在平面为参考平面，从A至C的过程中，根据机械能守恒定律：＝2mgR＋①
在最高点C小球速度满足vC≥0②
由①②得v0≥2
（2）小球在C处受重力mg和细管竖直方向的作用力FN，根据牛顿第二定律，得：
mg＋FN＝③
由①③解得FN＝－5mg④
讨论④式，即得解：
a．当小球受到向下的压力时，
FN＝mg，v0＝
b．当小球受到向上的压力时，
FN＝－mg，v0＝．
17、
【解析】
C与A、B反复接触，最后A、B、C三球电荷量相等，
即
A、B间的作用力大小
原来A、B间的作用力大小，所以.
【点睛】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题．