山东省宁津县保店中学2025届高一下物理期末经典模拟试题含解析.doc

山东省宁津县保店中学2025届高一下物理期末经典模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（ ）

A．甲图：离点电荷等距的a、b两点
B．乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点
C．丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的 a、b 两点
D．丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a、b 两点
2、 (本题9分)放射性同位素钍 Th经一系列α、β衰变后生成氡 Rn，以下说法正确的是（   ）
A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C．放射性元素钍 Th的原子核比氡 Rn原子核的中子数少4个
D．钍 Th衰变成氡 Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变
3、 (本题9分)关于机械能守恒下列说法正确的是 ( 　 )
A．如果物体受到的合外力为零，则机械能一定守恒
B．如果合外力做功为零，则物体机械能一定守恒
C．做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒
D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
4、 (本题9分)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将
A．不变 B．变小
C．变大 D．都有可能
5、铁路在弯道处的内外轨道高度不同，已知内外轨道平面与水平的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（　　）

A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．这时铁轨对火车的支持力等于
6、 (本题9分)如图所示，倾角为30°的斜面上有一个质量为2kg的物块，物块受到沿斜面向上、大小为8N的拉力F作用，沿斜面做匀速直线运动．重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．则斜面对物块的摩擦力大小和方向分别为

A．12N，沿斜面向上 B．8N，沿斜面向下
C．2N，沿斜面向上 D．2N，沿斜面向下
7、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得

A．在时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态
B．从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为=1∶2
D．在时刻A与B的动能之比为
8、 (本题9分)向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则(　　)
A．b的速度方向一定不与与原速度方向相同
B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离不一定比b的大
C．a、b一定同时到达地面
D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小无法比较
9、 (本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A．质量之积
B．质量之和
C．速率之和
D．各自的自转角速度
10、 (本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（　 　）

A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒
B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量
C．小球在B点时动能最大
D．在C点，弹性势能最大
11、 (本题9分)关于地球同步卫星下列说法正确的是（　　）.
A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度大小是一定的，线速度大小是一定的
B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动
D．以上均不正确
12、 (本题9分)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．则下列说法正确的是（　　）

A．角速度的大小关系是ωa＜ωb
B．向心加速度的大小关系是aa＞ab
C．线速度的大小关系是va＞vb
D．周期的大小关系是Ta＞Tb
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)某同学用下图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：

（1）在安装实验器材时斜槽的末端应____________．
（2）小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma_____mb，两球的半径应满足ra______rb（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的________点和_________点．
在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的_____________．
A．
B．
C．
14、 (本题9分)某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：

（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________．
（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．所挂钩码的总质量太大
C．所用小车的质量太大
15、 (本题9分)一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背最屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示．A、B、C为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm(不计空气阻力），则由以上及图信息可推知：
(1)小球平抛的初速度大小是_______m/s；
(2)该星球表面的重力加速度为_______m/s²；
(3)若取A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：x=_____cm；y=______cm．

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)随着生活水平的提高，高尔夫球逐渐成为人们的休闲运动。如图所示，某运动员从离水平地面高为h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，球恰好落入距击球点水平距离为L的球洞A。不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）球被击出后在空中的运动时间t；
（2）球被击出时的初速度大小v0。

17、（10分） (本题9分)如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为+q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g，求：

（1）第二象限内匀强电场的场强E的大小和方向；
（2）小球落回抛物线轨道时的动能Ek．
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】
A. a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A项与题意不相符；
B. 等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故B项与题意相符；
C. 根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C项与题意不相符；
D. a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势，故D项与题意不相符．
2、B
【解析】
经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．
【详解】
A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；
B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；
C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；
D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．
3、D
【解析】
如果物体所受到的合外力为零，则机械能不一定守恒，例如：匀速下落的降落伞的合力为零，合力做功为零，但机械能减小，AB错误；做匀速圆周运动的物体，机械能不一定守恒，例如在竖直面内做匀速圆周运动的物体，选项C错误；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，比如自由落体运动，D正确；故选D。
掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力或者是弹力做功，动能定理是经常应用的知识点．
4、A
【解析】
将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；
A. 不变，与结论相符，选项A正确；
B. 变小，与结论不相符，选项B错误；
C. 变大，与结论不相符，选项C错误；
D. 都有可能，与结论不相符，选项D错误；
5、C
【解析】
火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由图可以得出
F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角）
支持力

合力等于向心力，故

解得

AB.由上面分析可知，当火车转弯时速度等于时，内、外轨道均不受侧压力作用，故AB错误；
C. 这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果相符，故C符合题意；
D. 这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果不相符，故D不符合题意。
6、C
【解析】
重力沿斜面向下的分量为mgsin30°=10N>F=8N，则物体沿斜面向下匀速运动，摩擦力方向沿斜面向上，大小为f=mgsin30°-F=10N-8N=2N；
A. 12N，沿斜面向上，与结论不相符，选项A错误；
B. 8N，沿斜面向下，与结论不相符，选项B错误；
C. 2N，沿斜面向上，与结论相符，选项C正确；
D. 2N，沿斜面向下，与结论不相符，选项D错误；
7、BD
【解析】
试题分析：图线与坐标轴围成的面积表示位移，在时刻B的位移大于A的位移，此时弹簧处于拉伸状态，在时刻B做加速运动，即受到向右的弹力，所以此时弹簧处于压缩状态，当B的加速度为零时，弹簧弹力为零，所以时刻B受到的弹力为零，即弹簧恢复原长，故从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长，在A错误B正确；由于过程中两者和弹簧组成的系统动量守恒，故从0~过程中有，解得，故，C错误；在时刻A的速度为，B的速度为，根据，解得，故D正确．
考点：考查了牛顿第二定律，动量守恒定律，
【名师点睛】对于这类弹簧问题注意用动态思想认真分析物体的运动过程，注意过程中的功能转化关系；解答时注意动量守恒和机械能守恒列式分析，同时根据图象，分析清楚物体的运动情况
8、BC
【解析】
物体在炸成两块时系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．
9、BC
【解析】
本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．
双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+ r2=r=40km，联立解得：（m1m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πf r2，联立解得：v1+ v2=2πf r，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．
【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．
10、AD
【解析】
以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．
【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．
11、AC
【解析】
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。由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A正确。同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，由A选项可知，高度与速度大小均是定值。故B错误。它若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，因此同步卫星相对地面静止不动，故C正确，D错误。故选AC。
地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．
12、AD
【解析】
A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根据
ω=
可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正确；
B．a与c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b与c都是万有引力提供向心力，则：
a=，
所以ac＜ab．故aa＜ab．故B错误；
C．ac比较，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b与c都是万有引力提供向心力，则：
，
即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C错误；
D．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据
T=2π/ω
及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正确。
故选AD。
本题涉及到两种物理模型，即ac转动的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）保持水平；（2）＞，=；（3）A，C；（4）B
【解析】
（1）小球离开轨道后做平抛运动，在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平，才能使小球做平抛运动．
（2）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即ma＞mb，为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径要相等，故填＞、=．
（3）由图1可知，小球a和小球b相撞后，被碰小球b的速度增大，小球a的速度减小，
b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点．
（4）小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：，
两边同时乘以时间t得：，可得：，故B正确，AC错误．

14、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比 B
【解析】
(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；
(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：
，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；
故选B．
15、1.6m/s 8m/s2 -16cm -4cm
【解析】
(1) 水平方向小球做匀速直线运动，所以初速度为；
(2)小于在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由公式，由图可知，
，解得：；
(3)小球在B点时的竖直方向的速度为，
由平行四边形定则可知，小球在B点的合速度为；
小球在B点时的竖直方向的速度为，所以小球从抛出点到B点运动的时间为，
所以B点距抛出点竖直方向的距离为，
B点距抛出点水平距离为
所以小球做平抛运动的初位置坐标为（-16cm，-4）．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能够灵活运用运动学公式处理水平方向和竖直方向上的运动．

三．计算题(22分)
16、（1）；（2）L
【解析】
（1）小球做平抛运动，设小球飞行时间为t，则有：
，
所以：
；
（2）小球水平飞行距离为：
，
则：
；
17、（1），方向竖直向上（2）
【解析】
（1）小球恰能运动到B点，说明小球所受的电场力向上，则小球带正电，则匀强电场沿竖直向上。
在B点，由牛顿第二定律得
小球从A点运动到B点的过程，由动能定理得
解得；
（2）小球从B点飞出后做平抛运动，设落回抛物线轨道时的坐标为（x，y），有
水平方向：
竖直方向：　　
x、y满足关系
联立可得，
小球从B点落回到抛物线轨道，由动能定理得
解得