吉林省长春市九台市师范高级中学2025届高一下物理期末综合测试模拟试题含解析.doc

吉林省长春市九台市师范高级中学2025届高一下物理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：（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)在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为(　　)

A．2∶7
B．1∶4
C．3∶8
D．4∶1
2、 (本题9分)速度为V的子弹，恰可穿透一固定着的木板，如果子弹速度为2V，子弹穿透木板的阻力视为不变，则可穿透同样的木板（ ）
A．4块 B．3块 C．2块 D．1块
3、 (本题9分)如图所示，水平传送带保持速度匀速运动，一质量为的小物块轻放在传送带左端．已知物块到达传送带右端前已经开始匀速运动，物块与传送带之间的动摩探因数为，则在小物块匀加速运动的过程中（ ）

A．传送带对小物块做功的平均功率等于
B．传送带对小物块做功的平均功率等于
C．小物块对传送带的摩擦力做功的平均功率等于
D．小物块对传送带的摩擦力做功的平均功串等于
4、如右图所示，倾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O点正上方的一点，一物体从P点水平抛出，垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h，由此可知OP之间的距离为

A．2h B．2.5h C．2h D．2h
5、 (本题9分)一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知

A．质点振动的频率为1.6Hz
B．质点的振幅为4.0cm
C．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同
D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同
6、 (本题9分)如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为(　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
7、 (本题9分)宇宙中两颗靠得很近的天体组合为双星。如图，某双屋由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。到O的距离为r，已知万有引力常量为以下说法中正确的是　　

A．它们做圆周运动的线速度大小相等
B．它们做圆周运动的动量大小相等
C．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
D．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
8、 (本题9分)如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI．在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)(　　)

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B．ΔU1＞ΔU2
C．ΔU 1/ΔI 增大
D．ΔU2/ΔI 不变
9、 (本题9分)如图所示，光滑水平面上放有一-斜面体，斜面体的斜面光滑，质量倾角、底边长．将一质量的小滑块从斜面的頂端由静止释放．取重力加速度，则下列说法正确的是（ ）

A．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统机械能守恒
B．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统动量守恒
C．滑块下滑过程中斜面体向左运动的位移为
D．块下滑过程中对斜面体的压力为
10、 (本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是
A．它处于平衡状态，且具有一定的高度
B．它的加速度小于9. 8m/s2
C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合
D．它的速度等于7. 9km/s
11、光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：

A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mg
B．A环到达最低点时，两球速度大小均为
C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为
D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度
12、 (本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：

A．重力做功2.5 B．动能增加0.5
C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.5
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．

（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______

（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．

（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．

14、（10分） (本题9分)如图所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置．

（1）为了减小实验误差，下列措施可行的是_________（填写代号）
A．重锤选用体积较大且质量较小的
B．重锤选用体积较小且质量较大的
C．打点计时器应固定在竖直平面内
D．应先放手让重锤拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作
（2）某同学选取了一条纸带进行测量研究，他舍去了这条纸带上前面比较密集的点，对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图所示的测量，已知当地的重力加速度为g，使用的交变电源周期为T，则要验证机械能守恒的表达式为_________（用x1、x2、x3、T、g表示）；

（3）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，本实验中引起误差的主要原因是_____．
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)如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：

(1) 上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；
(2) 小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；
(3) 轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.
16、（12分） (本题9分)在平直的高速公路上，一辆汽车以32 m/s的速度匀速行使，因前方发生事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5×103kg，刹车时汽车受到的阻力为1.2×104N．求：
(1)刹车后汽车运动的加速度大小；
(2)汽车在2 s内的位移；
(3)汽车在6 s内的位移．
17、（12分） (本题9分)建立如图所示的直角坐标系xoy，在第二象限内有电场强度大小为E、方向与x轴正方向成的匀强电场，在第一象限内有电场强度大小也为E、方向与y轴负方向成的匀强电场；现有质量为m、电荷量为q的正粒子重力不计从处静止释放．
粒子经过y轴时的速度大小
粒子由静止释放后经过x轴的坐标．

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】
由图示图象可知，小球的速度： ，， ，负号表示速度方向，碰撞过程系统动量守恒，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mbvb+mava=（ma+mb）v，即：mb×1+ma×（-3）=（ma+mb）×0.2，解得：，故B正确，ACD错误；故选B．
点睛：本题考查了求两球的质量之比，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚图示图象根据图象求出小球的速度、分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律可以解题
2、A
【解析】
设子弹质量为m，每块木板的厚度为d，阻力的大小为
当子弹速度为时，根据动能定理有：
当子弹速度为时，由动能定理得：
解得：
所以当子弹速度为时，可以恰好穿透同样厚度的4块木板。
故本题选A。
3、B
【解析】
小物块匀加速运动的过程中的平均速度为，则传送带对小物块做功的平均功率等于，选项A错误，B正确；根据，则小物块对传送带的摩擦力做功的平均功率等于μmgv，选项CD错误；故选B.
4、B
【解析】
设OP之间的距离为，平抛运动的水平位移为，则，，两式相除，因为，，所以，代入数据求得，B正确。
A. 2h，与结论不相符，选项A错误；
B. 2.5h，与结论相符，选项B正确；
C. 2h，与结论不相符，选项C错误；
D. 2h，与结论不相符，选项D错误；
5、D
【解析】
A. 由图读出周期T=1.6s，则频率

故A错误；
B. 质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅A=2cm，故B错误；
C. 在0.3s时刻，质点正从平衡位置向最大位移处运动，速度沿正方向；在0.5s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相反。故C错误；
D. 由简谐运动的特征

分析得知，在0.3s和0.5s两时刻，质点的位移相同，所以加速度方向相同，故D正确。
6、B
【解析】
整体进行受力分析：整体受重力、地面对A的弹力、推力F三力平衡，所以A与地面之间没有摩擦，再对A进行受力分析：重力、地面的支支持力、B对A的压力，B对A沿接触面向下的静摩擦力；所以A受四力作用．
A．3，与结论不相符，选项A错误；
B．4，与结论相符，选项B正确；
C．5，与结论不相符，选项C错误；
D． 6，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
7、BC
【解析】
这是一个双星的问题，和绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，和有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题。
【详解】
设星体和的质量分别为、，它们的轨道半径分别是r、；星体、做圆周运动的向心力由万有引力提供得：
可得：
可知二者的质量不同则轨道半径不同；由于双星的周期与角速度是相等的，由：可知二者的线速度大小不同，故A错误；将式两侧同时乘以角速度可得：，即：，可知二者的动量大小相等，故B正确；若已知做圆周运动的周期T，星体做圆周运动的向心力由万有引力提供得： ，即；联立即可求出的质量，故C正确，D错误。故选BC。
本题考查万有引力定律的应用，双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力。
8、BD
【解析】
A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L1变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A错误；
B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V1的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以△U1＞△U1．故B正确；
C．由U1=E-I（RL1+r）得：，不变，故C错误；
D．=R1，不变，D正确．
本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析．运用总量法分析两电压表读数变化量的大小．运用欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法．
9、AC
【解析】
A．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统中，不受摩擦力，只有重力做功，所以机械能守恒，A正确；
B．由于滑块有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，B错误；
C．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设两者水平位移大小分别为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得

即有

又，解得

C正确；
D．当滑块相对于斜面加速下滑时，斜面水平向左加速运动，所以滑块相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力，D错误．
故选AC。
本题的关键是要掌握动量守恒的条件，分析清楚物体运动过程即可解题；要注意：系统总动量不守恒，在水平方向动量守恒，由此列式求解斜面向左滑动的距离．
10、BC
【解析】
A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h为一定值，没有处于平衡状态，故A错误.
B.同步卫星和近地卫星都符合，近地卫星，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s2，故B正确.
C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h，轨道平面与赤道平面重合，故C正确.
D.根据万有引力提供向心力，，解得运行速度，近地卫星的运行速度为7.9km/s，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D错误.
11、BCD
【解析】
A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．
B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．
C. 若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得： ，选项C正确；
D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．
由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0
解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R
故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.
12、BC
【解析】
A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；
B、恰好到达B点有： ，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；
C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；
D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、B mgsB B
【解析】
(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；
(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，
[3]小车动能变化量；
(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．
14、BC ； 存在空气阻力和摩擦阻力
【解析】
(1)A项：如果体积较大而质量较小，空气阻力较大，实验误差大，故A错误；
B项：实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少阻力的影响，故B正确；
C项：当打点计时器固定在竖直平面内时，纸带才能被重物带着竖直下落，减小摩擦，故C正确；
D项：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．
(2) 2点的瞬间速度，5点的瞬时速度，
，重力势能的减小量为，要验证机械能守恒的表达式为；
(3) 由于纸带通过限位孔时不可避免的受到阻力作用，以及重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量，因此为：重锤下落过程中存在着阻力作用．

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）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5 m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J
【解析】
(1) 对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－，代入数据解得Wf＝－1.25J．
(2) 假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝，代入数据解得：y＝x2，与OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝－，代入数据解得vM＝5 m/s，由运动的合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余弦值：cos θ＝＝，即θ＝53°.
(3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－，求得Wf＝－1.25 J，又由Wf＝－μmgxmcos θ得，小球下滑的最大距离xm＝6.25 m
在小球从M点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得：mgxmsin θ＋Wf1＋W弹＝0－，又根据功能关系得Epm＝－W弹，代入数据解得Epm＝5.625 J．
16、 (1)8 m/s2　(2)48 m　(3)64 m
【解析】
试题分析：（1）根据牛顿第二定律求出刹车后汽车的加速度大小．（2）（3）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到停止的时间，结合运动学公式求出汽车的位移．
（1）由牛顿第二定律有： 代入数据解得：
（2）设汽车刹车后，经过ts速度减为零，则有:
因，说明汽车仍在运动，由位移时间公式得：
代入数据解得：
（3）因，说明汽车在4s内已停止运动，故汽车在6 s内的位移等于4s内的位移，即
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．解题的关键是会分析汽车经多长时间减速到零，然后再用所给的时间与之比较，得出汽车是仍在运动还是已停止运动，从而算出对应的位移．
17、（1） （2）
【解析】
(1)粒子从A运动到y轴上时有:
解得
(2) 如图所示,

在垂直方向上加速度
设长度为,有:
沿方向上有:
解得
则
故本题答案是：（1） （2）
在电场中正确受力分析，分析物体的运动状态，在结合运动学公式求解．