2025年甘肃省天水市清水县第四中学高一下物理期末考试模拟试题含解析.doc

2025年甘肃省天水市清水县第四中学高一下物理期末考试模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为
A． B． C． D．
2、 (本题9分)子弹以初速度v0打入两块完全相同的木板，并恰好穿过这两块木板．假设子弹在木板中的运动是匀减速直线运动，则子弹穿越第一块木板后的速度为(　　)
A．
B．
C．
D．
3、 (本题9分)某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，其中a为近日点，c为远日点，若行星运动周期为T，则该行星（ ）

A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
C．a到b的时间
D．c到d的时间
4、 (本题9分)质量为1kg的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg，以15m/s的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（　　）
A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s
5、如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则（　　）

A．vA：vB＝1：1 B．vA：vB＝sinα：sinβ
C．vA：vB＝cosβ：cosα D．vA：vB＝sinα：cosβ
6、如图所示，竖直面内有一根倾斜的轻质硬直杆，其下端用铰链固定在O点，其上端固定一个小球，用水平轻绳拉住小球使其静止。现保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上。设绳中拉力大小为T，杆对小球的弹力大小为F，则在此过程中下列判断正确的是（ ）

A．T逐渐增大 B．T逐渐减小 C．F逐渐增大 D．F逐渐减小
7、如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则

A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒
B．小球在B点时动能最大
C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量
D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.
8、 (本题9分)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是
A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
9、如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中( )

A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等
C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变
10、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中

A．小球的动能先增大后减小
B．小球的机械能守恒
C．小球加速度为零的时候，系统势能最小
D．弹簧的弹性势能一直增加
11、汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（ ）

A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小
B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力
C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些
D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害
12、 (本题9分)台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是

A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C
B．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋C
C．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析
D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律
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)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的（_________）
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,如图所示(打点间隔为),,纸带上所标数据单位,其中点与下一点之间距离为,那么从打点到打点的过程中：

①重物的重力势能变化量_________,动能变化量____________(结果保留两位有效数字)
②有一位学生的实验结果显示,重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:________
A．重物下落时受到的阻力过大
B．在计算中误将取
C．重物的质量测量错误
D．交流电源的频率小于
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________
14、（10分） (本题9分)如图所示为某同学在研究小球的平抛运动时拍摄的频闪照片的一部分，其背景是边长为4.90 cm的小方格，g取9.80 m/s1．由图可求得照相机的闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s．

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）在光滑水平面上建立xOy直角坐标系，t=0时刻，质量为0.1kg的物体位于坐标原点0，沿x轴、y轴正方向的分速度大小均为4m/s，且物体始终受到沿x轴负方向、大小为0.2N的力的作用。求
(1)t=3s时，物体的速度大小；
(2)当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标。
16、（12分） (本题9分)宇航员在某星球表面做了如下实验，实验装置如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成．将质量m=0.2 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点由静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：

(1)圆弧轨道的半径
(2)星球表面的重力加速度
17、（12分）如图甲所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝1900 Ω，R2＝ Ω．则：

（1）当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？
（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？
（3）利用改装后的电压表对图乙的电路进行故障分析．接通S后，将电压表并联在A、C两点时，电压表有读数；当并联在A、B两点时，电压表读数为零，请写出存在故障的可能情况．
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】
根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，则万有引力的大小变为原来的，故万有引力变为．
A. 与结论相符，选项A正确；
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. 与结论不相符，选项D错误；
2、C
【解析】
由题可知子弹穿过两块木板的动能损失相同，设子弹在穿越第一块木板后的速度为v1、子弹的质量为m，则有，整理有，故C正确．
3、C
【解析】
根据开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．据此行星运行在近日点时，与太阳连线距离短，故运行速度大，在远日点，太阳与行星连线长，故运行速度小．即在行星运动中，远日点的速度最小，近日点的速度最大．图中a点为近日点，所以速度最大，c点为远日点，所以速度最小．则从d经a到b的运动时间小于从b经c到d的运动时间，从a到b的运动时间小于从c到d的运动时间，且a到b的时间；c到d的时间；故ABD错误，C正确．
故选C．
点睛：对开普勒第二定律的理解．远日点连线长，在相等时间扫过相同面积，故速度小，近日点连线短，在相等时间扫过相同面积，故速度大．
4、B
【解析】
手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知
v0=5m/s
炸成两块后，设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s，m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得

代入数据解得
v2=-10m/s
负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B正确。
故选B。
5、C
【解析】
对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为 ；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为 ，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有，因此ABD错误，C正确；
故选C．
考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等．
6、D
【解析】
杆下端用铰链固定在O点，则杆对小球的弹力沿杆的方向，对小球受力分析，将小球的重力分解为T和F的反方向如图：

由图知，保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上的过程中，T先逐渐减小后逐渐增大，F逐渐减小。
A．T逐渐增大，与分析不符，故A项错误；
B．T逐渐减小，与分析不符，故B项错误；
C．F逐渐增大，与分析不符，故C项错误；
D．F逐渐减小，与分析相符，故D项正确。
7、CD
【解析】
小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。
8、BCD
【解析】
试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误；
B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；
C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；
D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确；
9、AD
【解析】
A． a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；
B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；
C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；
D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；
本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．
10、ACD
【解析】
在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；
11、BCD
【解析】
A. 汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；
B. 汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.
C. 相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；
D. 如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.
12、AC
【解析】
AB. 要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；
C. 通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；
D. 由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、A； 0.49J； 0.48； D； 不正确；
【解析】
（1）为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A.
（2）①因O点与下一点之间距离为2mm，可知打O点时重物的速度为零；B点的速度：
重物的重力势能变化量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J；
动能变化量ΔEk=
②若重物下落时受到的阻力过大，则重力势能的减小量会大于动能的增量，选项A错误；在计算中误将g取10m/s2，则计算出的重力势能的减小量也会大于动能的增量，选项B错误；因为要比较的mgh和mv2两边都有m，则重物的质量测量错误对实验无影响，选项C错误；交流电源的频率小于50Hz，则打点的周期较大，点间距离较大，则测得的点的速度偏大，则可能会造成动能增加量大于重力势能减小量，选项D正确；故选D.
（3）该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=mv2，可得：v2=2（g-）h，则此时v2-h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．
点睛：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定产生误差的原因，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用．
14、10 1.45
【解析】
水平方向的运动是匀速直线运动，从A到B和从B到C水平方向的位移相同，所以经历的时间相等．
在竖直方向上有：△h＝gT1，其中△h＝9.80cm，代入求得：T＝0.1s，因此闪光频率为：f10Hz．
小球水平方向上做匀速运动，x＝v0t，其中x＝5L
解得初速度v0＝1.45m/s

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) (2) 当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标（4m 8m）
【解析】
(1)物体在运动过程中，加速度方向沿x轴负方向
加速度大小

由题意可知，物体在y轴正方向保持4m/s匀速运动
t=3s时，

由

(2)物体的速度 ，物体的速度达到最小值时，

得：

由

得：

当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标（4m 8m）
16、 (1)；(2)
【解析】
(1)小球过C点时有：
由动能定理得：
解得：
由图可知：当H1=0.5m时，F1=0N，
解得：；
(2)当H2=1.0m时，F1=5N，解得：。
17、（1）改装为电压表，其量程为（2）改装为电流表，其量程为（3）段断路或段短路或两种情况均存在。
【解析】
（1）当S1、S2均断开时， Rg与R1串联，改装为电压表，其量程为

解得：

（2）当S1、S2均闭合时， Rg与R2并联，改装为电流表。其量程为：

解得：

（3）接通S后，将电压表并联在A、C两点时，电压表有读数；说明故障在AC之间；当并联在A、B两点时，电压表读数为零，说明故障的原因可能是BC段断路或AB段短路或两种情况均存在。