青海省西宁市第二十一中学2025年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析.doc

青海省西宁市第二十一中学2025年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题
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：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、 (本题9分)如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD.下列关系式正确的是(　　)

A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC>PB＝PD
C．PA＝PC＝PD>PB D．PA>PC＝PD>PB
2、真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场中的两个等势面．现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，则下列判断正确的是( )

A．等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同
D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等
3、 (本题9分)甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，甲车的加速度大小恒为1.2m/s2，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（   ）

A．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
B．在t=4s时，甲车追上乙车
C．在前4s的时间内，甲车运动位移为29.6m
D．在t=10s时，乙车又回到起始位置
4、 (本题9分)一架飞机以200 m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动，每隔1 s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体，若不计空气阻力，则
A．在运动过程中A在B前200 m
B．在运动过程中B在C前200 m
C．A、B、C在空中排列成一条竖直线
D．A、B、C在空中排列成一条抛物线
5、分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示. 已知，则获得最大加速度的汽车是
A． B．
C． D．
6、 (本题9分)选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时，其操作合理且必须的是

A．选用装置1，每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度
B．选用装置2.每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球
C．选用装置3，竖直管上端管口A应高于瓶内水面
D．选用装置4，可以不用调节斜槽轨道末端至水平
7、 (本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（ ）
A．物体的动能增加了
B．物体的机械能减少了
C．物体克服阻力所做的功为
D．物体的重力势能减少了mgh
8、 (本题9分)当前汽车工业发展的大主题是“安全”、“环保”“节能”.某型号新能源汽车的额定功率为P额，在水平路面上行驶时受到的阻力是f.在阻力不变的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在额定功率下行驶的最大速率是
B．汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时发动机输出的实际功率小于fv
C．若汽车以恒定加速度由静止启动，行驶后速度达到最大，该过程牵引力做功为fs．
D．若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为P额
9、 (本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是　　

A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等
C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
10、下列物体中，机械能守恒的是(　　)
A．做平抛运动的物体
B．被匀速吊起的集装箱
C．光滑曲面上自由运动的物体
D．物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．

(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)．
(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是________________．
12、（10分）为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：

(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”、 “不动”、“右偏”)；
(2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”、“不动”、“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。
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）2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射．标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平．飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：
(1)地球的质量；
(2)飞船在上述圆形轨道上运行的周期T．
14、（14分）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球与右边金属板的距离为b，如图所示，重力加速度为g，求：

（1）小球带电荷量是多少？
（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？
（3）碰到金属板时的速度是多大？
15、（13分） (本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做园周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

(1)小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；
(2)小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。
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、C
【解析】
小球落地时，A的重力的瞬时功率： ；B落地的瞬时功率：；C落地的瞬时竖直速度为 ，则落地时重力的瞬时功率：；因D中小球上升的最大高度为h，则落地的瞬时竖直速度为 ，则落地时重力的瞬时功率：；故PA＝PC＝PD>PB，故选项C正确，ABD错误；故选C.
2、B
【解析】
试题分析：由于小球所受重力和电场力的大小不知，所以电场的方向不确定，即AB两等势面电势的高低不确定，A错；对a、b、c三小球通过等势面B时，电场力和重力对三球做功相同，所以三球通过等势面B时的动能相同，而ac在水平方向没有速度，所以ac两球在竖直方向的速度相同，B对；开始运动后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下运动的快，即重力和电场力对ab两球做功不同，所以在任一时刻，a、b两小球的动能不相同，C错；因在任一时刻三球在竖直方向的位移不同，所以电场力做功不同，即三球的电势能不相等，D错．
考点：本题考查动能定理，运动过程分析
点评：本题学生做时能想象出三球的运动过程，知道在开始运动后任一时刻在竖直方向上的速度和位移都不同．
3、C
【解析】
A．图像的斜率表示物体的加速度，由图可知，乙车的加速度先减小后增大，最后再减小，A错误；
B．图线和时间轴围成的面积为位移，在时，两车的速度相同，但经过的位移不同，故两车没有相遇，B错误；
C．在前的时间内，甲车运动位移为：

C正确；
D．在前，乙车图线和时间轴围成的面积为正，一直是单向直线运动，故乙车没有回到起始位置，D错误。
故选C。
4、C
【解析】
AB. 因为抛出的物体水平方向速度均与飞机相同，所以任意时刻，A、B、C三个物体始终在飞机正下方，AB错误。
CD.因为三个物体做平抛运动，水平速度均与飞机相同，所以三个物体始终在飞机正下方排成一条竖直线，C正确D错误。
5、D
【解析】
以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma 两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。
A.与结论不相符，选项A错误；
B. 与结论不相符，选项B错误；
C. 与结论不相符，选项C错误；
D. 与结论相符，选项D正确；
6、AB
【解析】
A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，所以每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度，故A正确；
B、选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故B正确；
C、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定，所以竖直管上端A一定要低于瓶内水面，故C错误；
D、将斜槽轨道的末端调整至水平的目的是保证小球的初速度水平，故D错误；
故选AB．
7、ACD
【解析】
A.物体所受的合力为

由动能定理可得动能的改变量，合力做功为

所以动能增加，故A正确；
BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；
C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；
8、AD
【解析】
A、当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由可得，最大速度为：，故选项A正确；
B、当汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时，其牵引力，则实际功率为：，故选项B错误；
C、若汽车以恒定加速度由静止启动，其牵引力不变，当功率达到额定功率之后，牵引力开始减小，达到最大速度是牵引力等于阻力，即开始时牵引力大于阻力，最后等于阻力，所以该过程牵引力做功与不相等，故选项C错误；
D、根据功率的公式：可知，若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为，故选项D正确．
点睛：本题考查机车启动的问题，需要注意当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，根据分析即可得出结论．
9、BD
【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=F△x=k△x2，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，B正确；物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确；故选BD。
点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．
10、AC
【解析】
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。
【详解】
A项：平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；
B项：被匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能增大；故机械能增大，故机械能不守恒，故B错误；
C项：物体沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒，故C正确；
D项：物体以的加速度竖直向上做匀减速运动，因a＜g，根据牛顿第二定律得知，物体受到的合力小于重力，必定受到向上的作用力，此作用力做正功，则知物体的机械能增加，机械能不守恒，故D错误。
故应选AC。
本题是对机械能守恒条件的直接考查，分析物体的受力情况，判断做功情况是关键。

二、实验题
11、等于　　(2) 不需要 F＝ (－)
【解析】
(1)[1][2] 实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力，所以力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
(2)[3]由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度
v1＝
在光电门2处的速度为
v2＝
由速度位移关系式得
a＝＝
故验证的关系式为
F＝Ma＝
12、右偏　左偏相同
【解析】
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏；
(2)将线圈A拔出时,穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定理的“增反减同”可知此时两线圈中的电流流向相同.
知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键。对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习。

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)(2)
【解析】
(1)根据在地面重力和万有引力相等，则有
解得：
(2)设神舟五号飞船圆轨道的半径为r，则据题意有：
飞船在轨道上飞行时，万有引力提供向心力有：
解得：
14、（1） （2） （3）
【解析】
（1）小球受力平衡，则
解得
（2）剪断细线，则小球做匀加速直线运动，则水平方向：，
其中，
解得
（3）水平速度：
小球碰到金属板时的速度：
15、（1）；（2）
【解析】
（1）小球在A点受力如图1所示。

重力与绳子拉力F1的合力提供小球向心力，有
所以拉力
（2）小球从A点到B点运动过程遵循机械能守恒，有
所以
小球在B点受力如图2所示。

重力与绳子拉力F2的合力提供小球向心力，有
所以