河南洛阳名校2024-2025学年高一下物理期末综合测试模拟试题含解析.doc

河南洛阳名校2024-2025学年高一下物理期末综合测试模拟试题
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：（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)如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前，然后向墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球a，b运动轨迹如图虚线所示，碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°、若不考虑网球在空中受到的阻力，则a、b两球

A．a球初速度较大 B．a球在空中飞行的时间较长
C．a球碰到墙面时速度较大 D．a球速度变化量较大
2、如图所示，半径为R的圆弧轨道固定在水平地面上，轨道由金属凹槽制成，可视为光滑轨道。在轨道右侧的正上方将金属小球A由静止释放，小球静止时距离地面的高度用hA表示，对于下述说法中正确的是

A．只要小球距地面高度hA≥2R，小球便可以始终沿轨道运动并从最高点飞出
B．若hA=R，由于机械能守恒，小球在轨道上上升的最大高度为R
C．适当调整hA，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若小球能到最高点，则随着hA的增加，小球对轨道最高点的压力也增加
3、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经画出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是( )

A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势点
C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒向左加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
4、 (本题9分)某小球做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是
A．速度 B．加速度 C．动量 D．动能
5、 (本题9分)蹦极是一项既惊险又刺激的运动深受年轻人的喜爱．如图所示蹦极者从P点静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，离水面还有数米距离．若不计空气阻力，则蹦极者从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．蹦极者的机械能守恒
B．蹦极者的重力势能和动能之和一直减小
C．蹦极者的动能是先变小后变大
D．蹦极者在B点的速度为零，处于平衡状态
6、某大型拱桥的拱高为h，如图所示．一质量为m的汽车在以不变的速率由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是( )

A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功
B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零
C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零
D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零
7、 (本题9分)如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应．若匀强磁场的磁感应强度为B，金属板宽度为h、厚度为d，通有电流I，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U．已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为．则下列说法中正确的是

A．在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向上
B．达到稳定状态时，金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势
C．只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
D．只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
8、 (本题9分)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=2m/s顺时针运行，质量m = 2.0 kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2 =1m/s向左滑上传送带．若传送带足够长，已知物块与传送带间摩擦因数为0.1．g取10 m/s2，下列判断正确的是（ ）

A．物体离开传送带速度大小为2m/s
B．物体离开传送带速度大小为1m/s
C．摩擦力对物块做的功为1J
D．系统共增加了36J的内能
9、 (本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则
A．高景一号卫星的质量为
B．高景一号卫星角速度为
C．高景一号卫星线速度大小为2π
D．地球的质量为
10、 (本题9分)如图所示的皮带传动装置，左边是主动轮，右边是一个轮轴，a、b、c分别为轮边缘上的三点，已知Ra<Rb<RC，假设在传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是

A．a点与b点的角速度大小相等 B．a点与b点的线速度大小相等
C．c点的线速度最大 D．c点的角速度最大
11、磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行．如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环．将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，则（　　）

A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失
B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在
C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向
D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向
12、 (本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球 A、B 间用一劲度系数为 k 的轻质弹簧相连 组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在 B 上的水平外力 F 的作用下由静止开始 运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为 4Ek 时撤去外力 F，最后停止运动．不 计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力 F 到停止运动的过程中， 下列说法正确的是( )

A．撤去外力 F 的瞬间，弹簧的伸长量为
B．撤去外力 F 后，球 A、B 和弹簧构成的系统机械能守恒
C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量
D．A 克服外力所做的总功等于 2Ek
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)一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．
实验器材：打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．
实验步骤：(1)如图，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上(纸带厚度可不计)．
（2）接通电源，启动控制装置使圆盘转动，同时打点计时器开始打点．
(3)经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
某次实验测得圆盘半径r=5.5×10-2 m，得到的纸带的如图，求得线速度为___________；角速度为__________________

14、（10分） (本题9分)小明猜想做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，为验证猜想，他用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。(1)他可以通过观察__________并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确。(2)该实验__________（选填“能”或者“不能”）说明A球在水平方向上做匀速直线运动。

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）如图甲所示，水平面上A点处有一质量m＝0.5kg的小物块，从静止开始在水平向右恒力F1作用下运动，通过B点时立即撤去力F1，物块恰好落到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离d的关系如图乙所示。已知AB间距为2m，斜面倾角＝37°，BP间距为3m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求

(1)物块通过B点时速度大小;
(2)恒力F1大小
(3)现将图甲装置置于风洞实验室中，斜面BC.处于风场中，且足够长。物块从B点以(1)同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F1，同时物块受到大小为4N的风力F2作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调，如图甲所示。调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短，求该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能.
16、（12分）如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取，求：

(1)升降机的总质量大小；
(2)5s末时瞬时速度v的大小；
(3)升降机在0～7s内上升的高度。
17、（12分）如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上与圆弧的圆心O等高的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求：

（1）物体释放后，第一次到达B处的速度大小，并求出物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；
（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力的大小；
（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D（E、O、D为同一条竖直直径上的3个点），释放点距B点的距离L应满足什么条件．
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】
AB.在平抛运动过程中，有：h＝gt2；x=v0t；位移与水平方向夹角的正切值为： ；速度与水平方向夹角的正切值为：。则有：tanβ=2tanα。在平抛运动中，有：h＝x•tanα＝。两球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°，所以，由h＝gt2可得：，初速度：，可得：，所以a的初速度较大，而飞行的时间较小。故A正确，B错误；
C.由于末速度：可知， ，所以两球碰到墙面时速度相等，故C错误；
D.a飞行的时间较小，由△v=g△t可知a速度变化量较小。故D错误；
2、D
【解析】
A.若小球恰好能到圆轨道的最高点时，由，，根据机械能守恒定律得，，解得：hA=R；选项A错误；
B. 若hA=R<R，小球不能上升到最高点，小球A在到达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒可知，A在轨道上上升的最大高度小于R，选项B错误.
C. 小球从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为，所以小球落在轨道右端口外侧，选项C错误。
D.在最高点时，由牛顿第二定律：，即，则若小球能到最高点，则随着hA的增加，到达最高点的速度增加，则小球对轨道最高点的压力也增加，选项D正确。
3、B
【解析】
ab棒向右匀速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。原线圈中产生的感应电流是恒定的，原线圈中的磁场是恒定的，穿过副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生，cd中没有电流流过，所以c点与d点等电势。故A错误、B正确；ab棒向右加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。根据安培定则判断可知，原线圈中向下的磁场，而且在增强，副线圈中有向上的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从d通过电阻到c，d点电势高于c点，故C错误；ab棒向左加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从b→a，ab相当于电源，所以a点电势高于b点。根据安培定则判断可知，原线圈中向上的磁场，而且在增强，副线圈中有向下的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从c通过电阻到d， c点电势高于d点，故D错误。
4、D
【解析】ABC：某小球做匀速圆周运动的过程中，小球速度、加速度和动量的大小不变，方向改变。
D：某小球做匀速圆周运动的过程中，速度大小不变，动能不变。
综上，本题答案为D。
点睛：矢量有大小有方向；矢量的不变，指大小和方向均不发生变化。
5、B
【解析】
AB. 蹦极者从A到B的过程中， 弹性绳对蹦极者做了负功，蹦极者的机械能减少，蹦极者的重力势能和动能之和一直减小，故A错误，B正确；
C. 蹦极者从A到B的过程中，刚开始重力大于弹性绳的弹力，蹦极者向下做加速运动，当重力等于弹性绳的弹力时，速度最大，之后弹性绳弹力继续增大，重力小于弹性绳的拉力，蹦极者向下做加速运动，直到速度为0，所以蹦极者的速度是先变大后变小，蹦极者的动能是先变大后变小，故C错误；
D. 由C分析可知，尽管蹦极者在B点的速度为零，但此时弹性绳的弹力大于重力，处于非平衡状态，故D错误。
6、D
【解析】
由A到B的过程中，重力先做负功，重力势能增加，后做正功，重力势能减小，整个过程中重力做的总功为零，重力势能变化量为零。
ABC.由上分析可知，ABC错误；
D.由上分析可知，D正确。
7、AD
【解析】
试题分析：电流向右、磁场向内，根据左手定则，安培力向上；电流是电子的定向移动形成的，洛伦兹力也向上；上极板聚集负电荷，下极板带正电荷，下极板电势较高；AB错误；电子最终达到平衡，有：evB=e则：U=vBh电流的微观表达式：I=nevS=nevhd则：v=，代入得：U=只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为2U，C错误；只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为，D正确；
考点：本题考查电势、洛伦兹力．
8、AD
【解析】
AB、分析物体的运动过程，木块先向左匀减速直线运动，，当速度减为0，物体向右做匀加速运动，当与水平传送带速度相同时，与水平传送带一起向右做匀速运动，所以物体离开传送带速度大小为2m/s，故A正确，B错误；
C、根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于木块动能的减少量，故C错误；
D、木块向左匀减速直线运动，物块加速度大小为，运动时间为，物块与传送带的相对位移为，物体向右做匀加速运动，物块加速度大小为，运动时间为，物块与传送带的相对位移为，故系统增加的热量为，故D正确；
故选AD．
9、BD
【解析】
根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为： ; 角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr
卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： ；联立解得： ，故BD正确，C错误．故选BD.
10、BC
【解析】
试题分析：由于ab是皮带传动的两轮边缘上的点，所以a点与b点的线速度大小相等；因为ac是同轴转动，所以ac的角速度相等，根据，则c点的线速度最大；三点角速度的关系是，选项BC正确。
考点：同轴转动和皮带传动中角速度和线速度的关系。
11、BC
【解析】
A、B、在B放入磁场的过程中，根据楞次定律不难判断出B中会产生感应电流，而因为B是超导体没有电阻，故即使B稳定后电磁感应现象消失B中的电流也不会消失，故A错误，B正确.
C、D、根据楞次定律可知，如A的N极朝上，放入线圈时，线圈中的磁通量向上增大，则感应电流的磁场应向下，B中感应电流方向从上向下看应为顺时针，故C正确，D错误.
故选BC.
本题考查楞次定律以及超导现象，认真审题是解题的关键，本题易错选A，易认为B稳定后B中没有电磁感应现象发生，而得出感应电流消失的结论，再就是要熟练掌握楞次定律．
12、ACD
【解析】
根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；
【详解】
A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：，对小球A：，联立得：．即弹簧的伸长量为,故A正确；
B、撤去外力 F 后，球 A、B 和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；
C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；
D、撤去外力 F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为时撤去外力F，所以A与B开始时的动能都是，即A克服外力所做的总功等于，故D正确。
此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、0.38m/s 6.9rad/s
【解析】
从图中可以读出第一个点到第十六个点之间距离是11.40cm，根据线速度的定义式为： ．
根据角速度与线速度的关系解得．
14、A、B两球是否同时落地 不能
【解析】
第一空.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的；所以他可以通过观察A、B两球是否同时落地并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确；
第二空.本实验中无法确定水平方向上的匀速运动。

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）4.5N（3）7.69J
【解析】
（1）物块从到，假设间距为，根据平抛运动规律有
水平方向： ①
竖直方向： ②
代入数据，联立①②式解得；
（2）由图乙可知摩擦力对物块做功为 ③
物块从到，由动能定理有 ④
代入数据，联立③④式解得
（3）方法一：

以点为坐标轴原点，水平方向为轴，竖直方向为轴，假设与轴方向成角，根据运动的合成与分解有
水平方向： ⑤
竖直方向： ⑥
几何关系： ⑦
联立⑤⑥⑦式解得 ⑧
代入数据可得，要使最小，即要取最大值，
而，故当时，最小，

⑨
⑩
（11）
联立⑨⑩（11）式解得 （12）
（，）
【或：把代入⑥式中解得⑨
假设落到点，从到过程，由动能定理得，
即 ⑩
代入数据解得 （11）

方法二：以点为坐标轴原点，沿斜面方向为轴，竖直斜面方向为轴，
，和均为定值，为使物块尽快落到斜面，故垂直斜面向下。
方向： ⑤
方向： ⑥
时，解得
或： ⑥
当时，，
⑦
把代入⑦式中解得，而，
⑧
代入数据解得 ⑨
【或：把代入⑤式中解得，
假设落到点，从到过程，由动能定理得，
即 ⑦
代入数据解得 ⑧】
16、 (1) 300kg；(2) 10m/s；(3) 46.8m
【解析】
（1）设升降机的总质量为m，升降机最后做匀速运动，牵引力
根据
得
（2）设匀加速运动时加速度大小为a
当时，速度
此时牵引力
根据牛顿第二定律得，
解得a=2m/s2，v=10m/s
（3）则内的位移
对内运用动能定理得，
代入数据解得
则
本题考查了机车恒定加速度启动问题，关键理清整个过程中的运动规律，知道对于变加速直线运动，无法通过动力学知识求解位移，只能根据动能定理进行求解。
17、（1）； （2）； （3）
【解析】
（1）设物体释放后，第一次到达B处的速度为，根据动能定理可知：

解得：

物体每完成一次往返运动，在AB斜面上能上升的高度都减少一些，最终当它达B点时，速度变为零，对物体从P到B 全过程用动能定理，有

得物体在AB轨道上通过的总路程为

（2）最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B运动到E时速度为 v，由动能定理知：

在E点，由牛顿第二定律有

解得物体受到的支持力

根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为，方向竖直向下．
（3）设物体刚好到达D点时的速度为此时有

解得：

设物体恰好通过D点时释放点距B点的距离为，有动能定理可知：

联立解得：

则：

答案：（1）； （2）； （3）