2024-2025学年鹰潭市重点中学物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年鹰潭市重点中学物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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)如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，现将小球拉至A处，弹簧恰好原长，在A处由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的过程中，错误的是：

A．小球机械能守恒
B．小球重力势能减小
C．弹簧弹性势能增大
D．小球和弹簧组成系统机械能守恒
2、如图所示，当汽车以12m/s通过拱形桥顶时，对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在桥面行驶至桥项时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度为

A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s
3、 (本题9分)在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向
C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律
D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念
4、 (本题9分)如图所示，光滑绝缘杆OA、OB关于竖直线OO'始终对称，两杆上各穿有质量为m，带电量分别为q1、q2的小球．两杆与水平面间夹角均为θ，两小球在同一水平面上且处于平衡状态，此时它们到O点的距离均为L，则θ取何值时小球到O点的距离L最小（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°
5、关于曲线运动，以下说法中正确的是（　 ）
A．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的
B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C．平抛运动是一种匀变速运动
D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动
6、 (本题9分)如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度拋出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为2，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是

A．夹角将变大
B．夹角与初速度大小无关
C．小球在空间的运动时间不变
D．PQ间距是原来间距的3倍
7、 (本题9分)如图所示电路中，电源内阻r不能忽略，两个电压表均为理想电表。已知R1=10Ω，r=2Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，下列判断正确的是

A．P从b端向a端移动过程中，R2消耗的功率先增大后减小
B．P从a端向b端移动过程中，R1消耗的功率先减小后增大
C．P从b端向a端移动过程中，V1的示数一直增大
D．P从a端向b端移动过程中，V1的示数与电池内电阻分压之和一直增大
8、 (本题9分)如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。不计空气阻力，下列关系式正确的是

A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb
9、 (本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是

A．b一定比a先开始滑动
B．当 时，细线突然断开，a立即做离心运动
C．当时，a所受摩擦力的大小为kmg
D．当时，b受到的静摩擦力达到最大值
10、机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：
A．
B．
C．
D．
11、下列叙述中正确的是（ ）
A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力的作用下不可能做直线运动
C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动
D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动
12、下列所述的实例中，机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
B．斜向上抛出的石子
C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程
D．光滑水平桌面上匀速运动的木块
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)如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。

（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。
（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________ 。
14、（10分）为了验证碰撞中的动贵守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选収了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：

①用天平测出两个小球的质量(分别为和，且>）。
②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端处的切线水平，将一斜面连接在斜槽末端。
③先不放小球m，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球放在斜槽末端边缘处，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽木端点B的距离，图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为 LD、LE、LF。
(1)小球和发生碰撞后，的落点是图中的_______点，的落点是图中的_______点。
(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式__________，则说明碰撞中动量守恒。
(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。
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，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：

（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；
（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；
（3）P点与N点之间的水平距离x.
16、（12分） (本题9分)如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20 kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F=100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：

（1）把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；
（2）地面对小黄鸭的支持力；
（3）小黄鸭运动的加速度的大小．(sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，g=10 m/s2)
17、（12分） (本题9分)如图所示，滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态．作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图所示，t=1.0s时撤去力F，最终滑块与木板间无相对运动．已知滑块质量m=1kg，木板质量M = 1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．求：

（1）t=0.5s时滑块的速度大小；
（1）0～1.0s内木板的位移大小；
（3）整个过程中因摩擦而产生的热量．
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、A
【解析】
小球运动过程中，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；小球高度降低，重力势能减小，选项B正确；弹簧被拉长，则弹簧弹性势能增大，选项C正确；小球和弹簧组成的系统由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，选项D正确；此题选项错误的选项，故选A.
2、D
【解析】
根据牛顿第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。当车对桥顶无压力时，有：mg=m，代入数据解得：v'=24m/s。
A. 3m/s，与结论不相符，选项A错误；
B. 10m/s，与结论不相符，选项B错误；
C. 12m/s，与结论不相符，选项C错误；
D. 24m/s，与结论相符，选项D正确；
3、B
【解析】
A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，选项A错误；
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向，选项B正确；
C．法拉第发现了“磁生电”的现象，纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律，故C错误；
D．普朗克在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项D错误。
故选B。
4、B
【解析】
以其中一个小球为研究对象受力分析，运用合成法，如图所示：

由几何知识得：
F=mgtanθ ①
根据库仑定律：
   ②
由①②两式解得：

由数学知识可知，当θ=45°时l取最小值．
故选B．
本题借助库仑力考查了平衡条件的应用，能正确的受力分析并结合合成法求力的大小是力学部分的基本功．
5、C
【解析】
做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，故A错误；曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，加速度恒定，故平抛运动为匀变速运动，故BD错误，C正确．
6、B
【解析】试题分析：水平抛出后，小球做平抛运动，水平方向，竖直方向，根据抛出的和落地均在斜面上可得，无论小球平抛的初速度多大，落地只要在斜面上，就满足，由于斜面倾角不变，当初速度变为时，则运动时间变为原来二倍即，选项C错。水平位移，当初速度变为，运动时间变为时，则水平位移，PQ间距，变为原来的4倍，选项D错。根据末速度与斜面的夹角可得平抛运动末速度方向与水平夹角为，可得，即末速度夹角和初速度无关，是一个定值，选项A错B对。

考点：平抛运动
7、AC
【解析】
由图可知与串联，V1测两端的电压，V2测两端的电压；
若P从b端向a端移动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，两端的电压增大，根据可得消耗的功率一直增大。可将看成电源的内电阻，开始时，因，则消耗的功率先增大后减小，AC正确；若P从a端向b端移动的过程中，则滑动变阻器接入电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，和电源内阻分压之和，一直减小，根据可得消耗的功率一直减小，BD错误．
闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路-内电路-外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．
8、BC
【解析】
两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2知，，因为ha＞hb，则ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞tb，则va＜vb．故BC正确，AD错误。
9、CD
【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：、；若ω=时，细线突然断开，由于＜，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为，故D正确；当a的静摩擦力达到最大时，两个物体整体恰好不滑动，故：kmg+kmg=mω2L+mω22L，联立解得：ω=，故C正确；故选CD。
点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．
10、AC
【解析】
AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.
CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.
11、CD
【解析】
如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。
A.A选项与分析不符，A错误
B.B选项与分析不符，B错误
C.C选项与分析相符，C正确
D.D选项与分析相符，D正确
12、BD
【解析】
A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；
B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；
C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；
D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、1:1 2:1
【解析】
[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；
[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：
FA：FB=2：1．
14、D F
【解析】
(1)[1][2] 小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点
(2)[3] 碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2． 设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得

解得：

同理可解得

所以只要满足

即

则说明两球碰撞过程中动量守恒
(3)[4] 若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式

即

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）4m/s（2）2m/s（3）0.8m
【解析】
（1）小球在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理即可求出；
（2）小球到达N点，与B发生碰撞，由动量守恒定律即可求出碰撞后的速度；
（3）由平抛运动规律即水平方向上匀速和竖直方向自由落体可求水平距离。
【详解】
（1）小球在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理得：

代入数据解得：
；
（2）两个小球碰撞的过程中水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞后的共同速度为v，则：

代入数据可得：

（3）小球从N点飞出后做平抛运动，

竖直方向上：

水平方向上：

解得：
。
本题是平抛运动和动能定理的综合应用，速度是它们之间联系的纽带。根据动能定理求解变力做功是常用的思路。
16、（1）（2）120 N，方向坚直向上（3）1.8 m/s2
【解析】
试题分析：（1）如图

（2）根据平衡条件可得：
所以解得，方向竖直向上；根据牛顿第三定律得：,竖直向上
（3）受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以
根据牛顿第二定律得：，解得
考点：考查了牛顿第二定律，共点力平衡条件，力的合成与分解
17、（1）1m/s（1）6.15m（3）11J
【解析】
【分析】先判断出在0-0.5s内滑块与木板是相对静止的，方法是：设滑块恰好相对于木板要滑动时两者间的静摩擦力达到最大，以M为研究对象，求出临界加速度，再以整体为研究对象，求出此时的拉力F，结合图象的信息分析．再由运动学公式求解速度；0.5-1.0s内滑块相对于木板滑动，分别由牛顿第二定律求出两者的加速度，再由位移公式求出各自的位移，再结合0-0.5s内的位移，即可得解；求出相对位移，再得到摩擦生热；
解：（1）设滑块恰好相对于木板要滑动时两者间的静摩擦力达到最大，
以为研究对象，根据牛顿第二定律得
，得；
对整体，有
由图知，在内，，则滑块与木板相对静止，两者共同的加速度等于，则时滑块的速度大小
（1）内，整体的位移为
在内，，所以两者相对滑动.根据牛顿第二定律得
对有：，得；
对有：，得；
内木板的位移大小为
故内木板的位移大小
（3）内滑块的位移大小为
故内滑块与木板的相对位移
时，滑块的速度为
木板的速度为
撤去后，的加速度大小为；
设从时起经过时间，两者速度相等，共同速度为，则有
，计算得出，，
从到两者相对静止的过程中，滑块的位移为
木板的位移为
此过程两者的相对位移
故整个过程中因摩擦而产生的热量为