2025届甘肃省张掖市高台第一中学物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析.doc

2025届甘肃省张掖市高台第一中学物理高一第二学期期末统考模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）

A．提弹簧的力对系统做功为mgL
B．物体A的重力势能增加mgL
C．物体A的重力势能增加mg(L－L0)
D．物体A的重力势能增加
2、 (本题9分)如图所示为厦门胡里山炮台的一门大炮．假设炮弹水平射出，以海平面为重力势能零点，炮弹射出时的动能恰好为重力势能的3倍，不计空气阻力，则炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角为

A．30° B．45°
C．60° D．75°
3、如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（　　）

A．重力的功率 B．加速度
C．小球的机械能 D．速度的变化率
4、 (本题9分)如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力，下列说法正确的是（ ）

A．木块A受重力、支持力和向心力
B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心
C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反
D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同
5、关于地球同步卫星，下列说法正确的是
A．稳定运行轨道可以位于重庆正上方
B．稳定运行的线速度小于 7.9 km/s
C．运行轨道可高可低，轨道越高，绕地球运行一周所用时间越长
D．若卫星质量加倍，运行高度将降低一半
6、如图所示，四种不同型号的电容器. 其中储存电荷本领最大的是
A． B． C． D．
7、2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫 星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是
A．线速度的大小
B．向心力的大小
C．周期
D．向心加速度的大小
8、 (本题9分)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有 (　　)．

A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D．系统在运动中机械能均守恒
9、 (本题9分)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（ ）

A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行
B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为
D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差
10、 (本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（　　）
A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等
11、如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是( )

A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零
B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变
12、 (本题9分)a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是 (　 　)
A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2
C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶4
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．

现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：
小球离开桌面时的速度大小______
小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．
该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、
若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______
若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______
14、 (本题9分)某同学按如图所示的电路图连接电路，并测出路端电压U和电流I的多组数据，做出U﹣I图象，从U﹣I图象中可求出电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．

15、 (本题9分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为，完成下面问题．

(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是
A．时间间隔
B．加速度
C．瞬时速度
D．平均速度
（2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算
并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）
瞬时速度

v1

v2

v3

v4

v5

数值(m/s)

0.165

0.214

0.263

0.363

（3）在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
（4）由图像求出小车的加速度

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示的结构装置可绕竖直的轴转动，假如绳长，水平杆长 ，小球的质量．重力加速度。

（1）使绳子与竖直方向夹角为60°角，该装置以多大的角速度转动才行？
（2）此时的拉力多大？
17、（10分） (本题9分)如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0 kg的小物块从斜面底端以速度9 m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.
(2)该星球的第一宇宙速度.
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、D
【解析】
将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，根据能量守恒定律分析即可．
【详解】
将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg；拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，A错误；提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，故物体的重力势能的增加量小于mgL，B错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为，则A上升的高度为，则A的重力势能增加，C错误D正确．
本题关键明确缓慢提起物体的过程中，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，基础题．
2、A
【解析】
试题分析：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：；据题有：，联立解得：；
则，可得 α=30°，故选A.
考点：机械能守恒定律；平抛运动
3、A
【解析】
A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据
P＝Fv
可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.
BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率

恒定不变.故选项BD不符合题意.
C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.
4、B
【解析】
木块A绕圆盘中心做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心；物体受重力、支持力、静摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，物体所需的向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，向心力是按效果命名的，不是什么特殊的力，不能说成物体受到向心力。
A. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，故选项A不合题意；
B. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，故选项B符合题意；
CD. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，与木块的运动方向垂直，故选项CD不合题意。
5、B
【解析】
A. 在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以同步卫星只能在赤道的正上方，故A项与题意不相符；
B. 根据万有引力提供向心力

得：

卫星离地面越高r越大，则速度为越小，当r最小等于地球半径R时，线速度最大为地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步卫星的线速度均小于7.9km/s，故B项与题意相符；
CD. 地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道即与赤道平面重合、运行周期与地球自转一周的时间相等即为一天，根据万有引力提供向心力，列出等式

其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故CD项与题意不相符。
6、C
【解析】
四个电容器，C电容为30F，最大，储存电荷本领最大；
A.电容为22μF，与结论不相符，选项A错误；
B. 电容为470μF，与结论不相符，选项B错误；
C. 电容为30F，与结论相符，选项C正确；
D. 电容为1000μF，与结论不相符，选项D错误；
7、ACD
【解析】
根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。
8、BD
【解析】
A.两个滑块都受到重力、支持力和拉力，下滑趋势是重力的作用效果，故A错误；
B.由于2m的物体的重力的下滑分量总是较大，故质量为m的滑块均沿斜面向上运动，故B正确；
C.根据牛顿第三定律，绳对质量为m滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力，C错误；
D.系统减小的重力势能完全转化为动能，无其他形式的能量参与转化，故机械能守恒，故D正确；
故选BD．
本题关键受力分析后判断滑块的运动规律：对两个滑块受力分析，先加速静止不动，得到两边对细线的拉力大小，得到运动情况；机械能是否守恒的判断可以从能量转化的角度来分析．
【考点】
功能关系；牛顿定律的应用
9、BD
【解析】
试题分析：利用电场力做功 ，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．
A、选项根据题意无法判断，故A项错误．
B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以

若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
,故B正确；
C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；
D、若W1=W2，说明

由因为；
解得： ，故D正确；
故选BD
点睛： 对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．
10、ACD
【解析】
根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．
点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.
11、BC
【解析】
AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.
CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误
12、CD
【解析】
A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；
B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；
C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；
D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；
根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、
【解析】
（1）①根据平抛运动的规律可知：
解得：
②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：
；
(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：
又，，，
代入得：
②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：
即为：，
即为：，
该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键．
14、1.5 1.0
【解析】
根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，路端电压U=E-I r，再结合图线与纵轴的截距可得，电池的电动势E=1.5V；图线斜率的的大小表示了电源的内电阻r，r===1.0．
答案为：1.5；1.0
15、（1）A
（2）0.314
（3）图略
（4）0.495m/s2
【解析】
（1）能直接从纸带得到的是点间距和对应的时间间隔，故选A；
（2）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故
（3）如图所示；

（4）图线的斜率表示加速度，故：

三．计算题(22分)
16、（1） （2）
【解析】【分析】对小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小；根据平行四边形定则求出绳子的张力；
解：（1）小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径
代入数据解得：
由牛顿第二定律得
代入数据解得：
（2）绳子的拉力
17、（1）g=7.5m/s2 （2）3×103m/s
【解析】
（1）小物块沿斜面向上运动过程
解得：
又有：
解得：
（2）设星球的第一宇宙速度为v，根据万有引力等于重力，重力提供向心力，则有：