江苏省泰州市泰州栋梁学校2024-2025学年高一下物理期末考试模拟试题含解析.doc

江苏省泰州市泰州栋梁学校2024-2025学年高一下物理期末考试模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（ ）
A．48J B．14J C．10J D．2J
2、在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为
A． B．
C． D．
3、 (本题9分)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（ ）

A．在小球从圆弧槽上下滑过程中，小球和槽组成的系统动量守恒
B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒
C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒
D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽
4、 (本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　）
A．牛顿 卡文迪许 B．开普勒 伽利略
C．开普勒 卡文迪许 D．牛顿 伽利略
5、 (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
6、下列关于重力势能的说法正确的是 (　 　)
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定；
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；
C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了；
D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零；
7、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．0～6s内物体的位移大小为30m
B．2～6s内拉力做功为40J
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J
8、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（　　）

A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1
B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1
C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1
D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：1
9、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得 （ ）

A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态
B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态
C．t3时刻弹簧弹性势能为6J
D．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态
10、A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(　　)
A．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s
B．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
C．pA′＝5kg·m/s，pB′＝7 kg·m/s
D．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s
11、如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子

A．粒子带正电 B．在b点处的电势能为0.5J
C．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4 J
12、 (本题9分)如图所示，一个质量为m的物体静置在倾角ɑ=30°固定光滑斜面底端，在平行于斜面向上的恒力F作用下沿斜面加速运动，上升了高度h，其加速度为，在此过程中

A．物体动能增加了mgh
B．物体动能增加了mgh
C．物体机械能增加了mgh
D．物体克服重力做功mgh
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用重物的质量为，打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度为。
(1)有下列器材可供选用：重物、铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线，其中缺少的器材是__________________________；

(2)实验时要从几条打上点的纸带中挑选第一、第二两点之间的距离接近__________且点迹清晰的纸带进行测量，图示纸带的___________（左、右）端与重物相连；
(3)从起点到打下计数点的过程中重力势能减少量是_________________，此过程中物体动能的增加量____________________________（用题中出现的字母表示）；
(4)根据纸带算出相关各点的速度，测出下落距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的图像应是图中的_________________ 。
A． B．
C． D．
14、 (本题9分)用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有_______（填字母）；

A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧测力计
（2）用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的两项是_________（填字母）；

A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．手提纸带任意位置
C．使重物靠近打点计时器
（3）图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格边长均为0.8 cm，由图中可知小球的初速度大小为_____m／s（g取10 m／s2，结果保留两位有效数字）．

15、 (1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，已有重锤、铁架台、导线、铁夹、纸带、打点计时器、电源，还需要的器材是___________。

(2)实验中打点计时器接周期为T的交流电源，该同学得到的一条理想纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A，B，C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g则从打下点到B点的过程中，重物增加的动能为______________(表达式用已知物理量的字母表示)
(3)若代入实验数值计算发现重力势能的减少量△E略大于动能的增加量△Ek，这是因为________。
(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴画出图象，应是下图中的_______(填选项的字母)

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止。已知A、B之间的高度差为20m，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决：

(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少；
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。(g =10m/s2)
17、（10分） (本题9分)如图所示,水平传送带AB长L=6m，以V0=3m/s的恒定速度传动，水平光滑台面BC与传送带平滑迕接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m,与水平台面相切于C点，一质量m=1kg的物块（可视为质点），从A点无初速度释放，当它运动到AB中点位置时，刚好与传送带保持相对静止，重力加速度g取10m/s2,

(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ
(2)物块刚滑过C点时对轨道压力FN
(3)物块在A点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点（结果可用根式表示)．
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、B
【解析】
运用动能定理：
△E=w合=6J+8J=14J
所以该物体的动能增加了14J．故B正确，ACD错误．
故选B．
2、B
【解析】
试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解
地球两极①，在 地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．
3、C
【解析】
A.在小球从圆弧槽上下滑过程中，刚开始小球和圆弧槽竖直方向的总动量为零，小球向下运动过程中做曲线运动有竖直向下的分速度，因此小球有竖直向下的动量，而圆弧槽竖直方向动量一直为零，因此小球和圆弧槽竖直方向动量不守恒，故小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；
B.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，槽向左运动，有动能，小球的机械能一部分转移给槽，所以小球的机械能不守恒
C.在小球压缩弹簧的过程中，只能弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故C正确。
D.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，水平方向系统的总动量为0，两者质量相等，所以两者分开时，速度的大小相等，方向相反；在小球压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，所以小球离开弹簧后的速度与槽的速度大小相等，所以小球离开弹簧后不能追上圆弧槽，故D错误。
4、A
【解析】
牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故选项A正确．
点睛：记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史．
5、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
6、C
【解析】
物体的位置确定，但是零重力势能点不确定，它的重力势能的大小也不能确定，选项A错误；物体在零势能点上方，且与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大，选项B错误；一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了，选项C正确；只有当地面为零势能点时，在地面上的物体具有的重力势能才等于零，选项D错误；故选C.
7、AB
【解析】
A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.
B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.
C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到
f＝FNN，
故C项不合题意.
D.2s～6s内滑动摩擦力做功为
W＝-fx′（4×6）J＝-40J，
故D项不合题意.
8、BCD
【解析】
AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；
B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.
C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.
9、AC
【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸， 时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态， 时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知， 时刻两物体相同，都是2m/s，A、B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：  ，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．
10、BC
【解析】
以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：P=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s； 碰后甲乙两球动量为：8kg•m/s，4 kg•m/s，系统的总动量 P′=8+4=12kg•m/s，动量守恒。碰后，两球同向运动，甲的速度比乙球的速度大，不符合两球的运动情况，所以不可能，故A错误。碰后甲乙两球动量为：6 kg•m/s，6 kg•m/s，系统总动量P′=6+6=12kg•m/s，系统的动量守恒，总动能：，系统动能减小，是可能的，故B正确；碰后甲乙两球动量为：5kg•m/s，7 kg•m/s，系统动量总P′=5+7=12kg•m/s，系统动量守恒，总动能：，系统动能不变，是可能的，故C正确；如果-2kg•m/s，14kg•m/s，系统总动量P′=-2+14=12kg•m/s，系统动量守恒，系统总动能：，系统总动能增加，违反了能量守恒定律，不可能，故D错误；故选BC。
对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．
11、AD
【解析】
A．由等势面与场强垂直可知场强方向向上，电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以电场力向上，所以为正电荷，故A正确；
B．由电势能的定义知粒子在b点处的电势能
EPb=φq=0.01×30J=0.3J
故B错误；
C．由粒子在a点处的总能量
E=0.01×10J+0.5J=0.6J
由能量守恒得在b点处的动能为：
Ekb=0.6-0.3J=0.3J
故C错误；
 D．由能量守恒得在C点处的动能为：
EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J
故D正确.
12、ACD
【解析】
AB．沿斜面加速运动，上升高度h时物体的速度，物体增加的动能Ek= ，故A正确，B错误；
C．物体重力势能增加了mgh，动能增加了mgh，所以机械能增加了mgh，故C正确；
D．物体上升高度h，克服重力做功mgh，故D正确．
故选ACD.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、刻度尺 2mm 左 A
【解析】
(1)[1]实验中要用刻度尺测量纸带，则缺少刻度尺；
(2)[2][3]若打第一个点时，纸带刚好由静止开始运动，则第一、第二两点之间的距离

约为；
重物连着纸带做匀加速运动，相同时间内的位移越来越大，所以纸带左端与重物相连；
(3)[4][5]从起点到打下计数点的过程中重力势能减少量

此过程中物体动能的增加量

(4)[6]由，可得

则图像为过原点的倾斜直线，故A项正确，BCD三项错误。
14、（1）C （2）AC （3）0.70
【解析】
（1）探究功与速度变化的关系实验中因为使用打点计时器测速度，不需要秒表，故A错误；因为运动中质量不变，在找关系时不需要天平侧质量，故B错误，由纸带上的点计算速度需要刻度尺测量距离，故C正确，每次试验时橡皮筋成倍数的增加，形变量不变，功的关系不需要测力，故D错误；
故选C．
（2）图中利用自由落体运动验证机械能守恒定律，故A正确，释放前手应该提纸带不挂重锤的一端，故B错误；为了打上更多的点，重物应该靠近打点计时器，故C正确；
故选AC．
（3）由平抛运动的规律得：水平方向
，
竖直方向
，
联立解得：
．
15、刻度尺 存在阻力，有机械能损失 C
【解析】
第一空.打点计时器就是测量时间的器材，所以不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，由于两边都有质量，可以约去，所以不需要天平测量物体的质量，也不需要弹簧秤。在实验中需测量点迹间的距离取求解下降的高度和瞬时速度，所以需要刻度尺.
第二空.从点O到打下计数点B的过程中，动能的增加量为，又，解得：.
第三空.重力势能的减少量转化为增加的动能和其它损失的能，这是因为存在阻力的影响，阻力做负功导致机械能有部分损失.
第四空.从O到某点，机械能守恒的表达式为，即验证的等式为：v2=2gh，可知图象为过原点的倾斜直线；故填C.

三．计算题(22分)
16、 (1)9100J(2)140N
【解析】
(1)从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能

代入数据解得

(2)人与雪橇在BC段做减速运动，根据运动学公式可得在BC段的加速度
a==m/s2=-2m/s2
则加速度大小为2 m/s2
由牛顿第二定律得
f=ma
代入数据，可解得人与雪橇在BC段所受阻力大小
f=140N
17、（1）0.15 （2）32.5N （3）
【解析】
⑴对物块，由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式有
(2分)
(2分)
解得(1分)
⑵物块刚滑过C点时的速度vC=vB=3m/s
在C点，有(2分)
解得FN=32.5N (1分)
由牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小为32.5N，方向竖直向下． (1分)
⑶物块经过半圆轨道最高点D的最小速度为(1分)
由C到D的过程中，由动能定理有(1分)
解得(1分)
可见，物块从A到B的全过程中一直做匀减速直线运动，到达B端的速度至少为
(1分)
由⑴问可知，物块在传送带上减速运动时的加速度大小a=1.5m/s2
由运动学公式有(1分)
解得(1分)