湖北省天门、仙桃、潜江区2024-2025学年高一下物理期末综合测试模拟试题含解析.doc

湖北省天门、仙桃、潜江区2024-2025学年高一下物理期末综合测试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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)如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是(　　)

A．D、C两点的电场强度方向相同强弱不同
B．这两点电荷一定是等量同种电荷
C．这两点电荷一定是不等量异种电荷
D．C点与D点的电势不同
2、 (本题9分)质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示，设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（　　）

A．木块静止，d1＜d2 B．木块静止，d1＞d2
C．木块向右运动，d1＜d2 D．木块向左运动，d1=d2
3、 (本题9分)如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )

A．周期相同
B．线速度的大小相等
C．向心力的大小相等
D．向心加速度的大小相等
4、 (本题9分)下列说法中正确的是
A．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动
B．物体在一恒力作用下只可能做直线运动
C．曲线运动不一定是变速运动
D．做曲线运动的物体，若加速度在减小，速度可能在增加
5、 (本题9分)关于功率，下列说法正确的是(　　)
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越长，力的功率一定越小
C．力对物体做功越快，力的功率一定越大
D．力对物体做功越多，力的功率就越大
6、 (本题9分)左端封闭右端开口粗细均匀的倒置 U 形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（ ）

A．气体柱Ⅰ长度减小
B．气体柱Ⅱ长度将增大
C．左管中水银柱A将上移
D．右管中水银面将下降
7、 (本题9分)将一小球从地面上方高H处水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中（　　）
A．初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
B．初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大
C．初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大
D．无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
8、 (本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长( )

A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关
C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功
D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
9、 (本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球 (　 )

A．初动能之比为1∶3
B．重力对两个小球做功不同
C．重力做功的平均功率相同
D．落地瞬间重力的瞬时功率相同
10、 (本题9分)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，万有引力常量为 G，地球同步卫星与地心间的距离为r，近地人造卫星绕地球的运行轨道可视为圆，则
A．地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为w2R
B．地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为w2r
C．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为wR
D．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为
11、 (本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m且水流速度为4m/s的河流,则该小船( )
A．以最短位移渡河时,位移大小为200m
B．以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200m
C．渡河的时间可能少于50s
D．能到达正对岸
12、 (本题9分)已知月球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为v，则（　　）
A．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为4∶81
B．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为16∶81
C．载人飞船“近月”运行的速度与“近地”运行的速度之比约为2∶9
D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度约为
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、 2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．

（1）操作一定有错误的同学是_________，
（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），
①纸带的________端与重物相连．
②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是________，此过程中重物动能的增加量是______．（结果均保留两位有效数字）
14、 (本题9分)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
实验中动能的增加量应略_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是 ____
A．重物下落的实际距离大于测量值 B．重物下落的实际距离小于测量值
C．重物下落受到阻力 D．重物的实际末速度大于计算值
15、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重物的质量
D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源
（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。

A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EC的长度
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差
（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)已知某行星的半径为R，行星表面重力加速度为g，不考虑行星自转的影响．若有一卫星绕该行星做匀速圆周运动，运行轨道距行星表面高度为h，求卫星的运行周期T．
17、（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
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、A
【解析】
根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷．故A正确；B错误；根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故C正确；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D正确．
2、A
【解析】
对两颗子弹和木块组成的系统而言，合外力为零，总动量守恒，可求出当两颗子弹均相对于木块静止时木块的速度．先以左侧的子弹和木块组成的系统研究，由动量守恒和能量守恒得到d1与子弹速度、质量和木块的关系，再对两颗子弹和木块系统为研究，用同样的方法研究d1，再比较它们的大小．
【详解】
设子弹射入木块前的速度大小为v0，子弹的质量为M，子弹受到的阻力大小为f。当两颗子弹均相对于木块静止时，由动量守恒得:，得，即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止。先对左侧射入木块的子弹和木块组成的系统研究，则有，由能量守恒得：①,再对两颗子弹和木块系统为研究，得②, 由①②对比得，d1＜d1．故A正确,BCD错误。故选A。
本题运用动量守恒和能量守恒相结合分析子弹与木块相对位移大小的关系，是常用的基本思路．
3、A
【解析】
试题分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析可知：，可得，故两球运动的线速度不同，选项B错误；，解得，故运动周期相同，选项A正确；向心力：故向心力不同，选项C错误；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，选项D错误；故选A．
考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用
此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式．
4、D
【解析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化，所以加速度可以不变，即曲线运动可以是匀变速运动，如平抛运动，故AB错误；无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变所以曲线运动一定是变速运动，故C错误；做曲线运动的物体，加速度在减小，如果加速度方向与速度方向夹角小于900，那么速度在增加，故D正确；故选D．
5、C
【解析】A、功率是反映做功快慢的物理量，故A错误；
B、做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据知，力做功越多，功率不一定大，故D错误。
点睛：解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大。
6、A
【解析】
设大气压强为，由图示可知，封闭气体压强：

当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压。
AD.气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；
BC.Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误。
7、CD
【解析】
A．落地时小球重力的瞬时功率

知落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，选项A错误。
BD．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度的变化量相同，与初速度无关，选项B错误，D正确。
C．设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α，则

知初速度越大，小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大，选项C正确；
故选CD。
8、AB
【解析】
A. 圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；
B. 碰撞后平衡时，有：

即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；
CD. 碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；
9、CD
【解析】
A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；
B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；
C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；
D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。
10、BD
【解析】
A.卫星绕地球做圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，得地球近地卫星与地球同步卫星的角速度之比为： ，则得：，所以地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为：，故A错误。
B.地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，则地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为：a同=ω2r，故B正确。
C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为：v近=ω近R=，故C错误。
D.地球近地卫星做匀速圆周运动时，根据得近地卫星的线速度为：，故D正确。
11、AB
【解析】
A项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，且当合速度与船的航向垂直时，渡河位移最短，所以最短位移，故A正确；
B项：船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B正确；
C项：当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故C错误；
D项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故D错误。
12、BC
【解析】
A．根据万有引力公式与重力的关系

可得

B正确，A错误；
C．根据万有引力公式和牛顿第二定律

可得

C正确；
D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度与绕月球表面飞行速度相同，因此约为，D错误。
故选BC。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）丙（2）①左 ②0.49J、0.48J
【解析】
试题分析：（1）根据，可知丙同学的操作步骤中有错误，错误操作是先放开纸带后接通电源．
（2）①根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；
②B点的速度等于AC段的平均速度，；
重力势能的减小量，动能的增加量；
考点：考查了“验证机械能守恒定律”的实验
【名师点睛】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．
14、（1）小于； （2）C；
【解析】
[1][2]．在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，部分重力势能转化为内能，重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，C正确．
15、AB B B B
【解析】
第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；
B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；
C、因为在实验中比较的是的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，C错误；
D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。
第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。
A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；
B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；
C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；
D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；
第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。
第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得，解得，即当时，根据数学知识知B图正确。

三．计算题(22分)
16、
【解析】
（8分）解：由题知…………①（3分）
…………②（3分）…………③（2分）
本题考查的是对万有引力定律的应用问题，根据万有引力提供向心力，计算出卫星周期．
17、（1）180m（1）90m
【解析】
(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果；
(1) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，重力与支持力的合力提供向心力；为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零．
【详解】
(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：
Fm=0.5mg
由速度v=30m/s，解得弯道半径为：r≥180m；
(1) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：

为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，有：

代入数据解得：R≥90m．