江苏省徐州一中、如皋中学、宿迁中学2024-2025学年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析.doc

江苏省徐州一中、如皋中学、宿迁中学2024-2025学年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)如图，质量相同的两物体、，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，在水平桌面的上方，在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使、静止，撤去此压力后，开始运动，在下降的过程中，始终未离开桌面。在此过程中

A．的动能小于的动能
B．两物体机械能的变化量相等
C．的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量
D．绳的拉力对所做的功与对所做的功的代数和不为零
2、 (本题9分)如图所示，长为L1的橡皮条与长为L2的细绳的一端都固定在O点，另一端分别系两球A和B，A和B的质量相等，现将两绳都拉至水平位置，由静止释放放，摆至最低点时，橡皮条和细绳长度恰好相等，若不计橡皮条和细绳的质量，两球经最低点速度相比 ( )

A．A球大 B．B球大 C．两球一样大 D．条件不足，无法比较
3、 (本题9分)如图所示，虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律都满足B＝kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙，则下列判断正确的是(　　)

A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲 B．I乙＝2I甲，I丙＝0
C．I乙＝0，I丙＝0 D．I乙＝I甲，I丙＝I甲
4、 (本题9分)如果不计空气阻力，下列过程中机械能守恒的是（ ）
A．货箱沿斜面匀速向上滑动的过程
B．电梯匀速上升的过程
C．小孩沿滑梯匀速下滑的过程
D．抛出的棒球在空中运动的过程
5、 (本题9分)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态不变下滑了一段距离，重力对他做功1900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中：
A．动能增加了1900J
B．重力势能减小了1900J
C．合力做功2000J
D．机械能增加100J
6、 (本题9分)M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图，下列说法正确的是

A．打开S后，使两极板靠近，则微粒将向上运动
B．打开S后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止
C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从a向b的电流
D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从b向a的电流
7、 (本题9分)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是(　　)

A．斜面对物体m的支持力一定做正功
B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功
C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功
D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功
8、如图是一个单摆的共振曲线，已知重力加速度为g，根据图线可以得出的是（ ）

A．单摆的固有频率 B．单摆的固有周期
C．这个单摆的摆长 D．单摆的摆球质量
9、 (本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则

A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于
B．t1～t2时间内，汽车的功率等于
C．汽车运动的最大速度等于
D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于
10、 (本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）

A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒
C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
二、实验题
11、（4分） (本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即能验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重物的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算分析重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其原因：________________；______________________;______________.
12、（10分） (本题9分)某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

他进行了下面几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C.用天平测出重锤的质量；
D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E.测量纸带上某些点间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。
这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为______。保留3位有效数字
他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的______。
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)A、B两车在一直线上向右匀速运动，（两车不同车道）B车在A车前，A车的速度大小为V1=8m/s，B车的速度大小为V2=20m/s，当A、B两车相距X0=28m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开
始计时，求：
（1）B车经多长时间停止？这段时间内A车B车位移分别为多少？
（2）B车停止时，A车是否追上B车？
（3）A车追上B车所用的时间？
14、（14分） (本题9分)如图所示，一质量M=4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。现对A、B同时施以适当的瞬时冲量，使A向左运动，B向右运动，二者的初速度大小均为2.0m/s，最后A并没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）经历多长时间A相对地面速度减为零；
（2）站在地面上观察，B板从开始运动，到A相对地面速度减为零的过程中，B板向右运动的距离；
（3）A和B相对运动过程中，小滑块A与板B左端的最小距离。
15、（13分）质量为m人造地球卫星绕地球球心作匀速圆周运动，卫星到地面的高度为h。地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，自转不考虑。求:

(1)卫星与地球间的万有引力大小
(2)卫星的运动周期
(3)地球表面处的重力加速度大小。
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、A
【解析】
A. 将b的实际速度进行分解如图：

即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确；
B. 由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，B错误；
C. a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，C错误；
D. 在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等方向相反，两个物体沿绳子方向的位移相等，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，D错误。
2、B
【解析】
对A球，重力势能的减小量等于动能的增加量和弹性势能的增加量，根据能量守恒定律得，，对于B球，重力势能的减小量等于动能的增加量，根据能量守恒有：因为质量相等，可知重力势能减小相同，则B球的动能大于A球的动能，所以A球的速度较小，故A正确，BCD错误．
点睛：解决本题的关键知道A球重力势能的减小量等于弹性势能和动能增加量之和，B球重力势能的减小量等于动能的增加量．
3、B
【解析】
C环中穿过圆环的磁感线完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，则I丙=1．根据法拉第电磁感应定律得：，S是有效面积．则得E∝S，所以甲、乙中感应电动势之比为E甲：E乙=1：2，根据欧姆定律得知，I乙=2I甲．故选B．
本题关键是：一要掌握产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，二是掌握法拉第电磁感应定律，理解式中S是有效面积，即有磁场穿过的面积．
4、D
【解析】
汽车在公路上匀速行驶的过程的过程中，动能不变，但是势能可能变化，故机械能不守恒，A错误；电梯匀速上升的过程中，动能不变，势能增加，故机械能增加，B错误；小孩沿滑梯匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，故机械能减小，C错误；抛出的棒球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确．
【点睛】判断机械能是否守恒，有两种方法，一种是判断动能与势能之和是否变化；一种是判断是否只有重力做功．
5、B
【解析】
AC、重力对他做功1900J，克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则合外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，根据动能定理得：他的动能增加了1800J，故A、C错误；
B、重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，故B正确；
D、他的动能增加了1800J，重力势能减小了1900J，所以机械能减小了100J，故D错误；
故选B．
【点睛】根据动能定理确定动能的变化，物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少，由动能的变化和重力势能的变化结合求机械能的变化．
6、BC
解析】
AB、打开S之前，由于带电的油滴处于悬浮状态，则有，打开S后，电容器的两极板所带电量保持不变，根据，，可得，使两极板靠近，电容器的两极板间的电场强度不变，所以带电的油滴仍保持静止，故选项B正确，A错误；
CD、电容器两极板间的电压，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，增大，增大，电容器的电量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电，则灵敏电流计中有从向的电流，故选项C正确，D错误。
7、ACD
【解析】
由功的计算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做负功．当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功．当时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；故选ACD．
【点睛】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力垂直斜面向上，而摩擦力方向需要讨论，然后结合功的计算公式进行分析判断正负功．
8、ABC
【解析】
AB.由单摆的共振曲线知，当驱动力的频率为0.3Hz时单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率，固有周期为；故A项符合题意；B项符合题意.
C.由单摆的周期公式，已知重力加速度g，可求出周期T，则能得到单摆的摆长；故C项符合题意.
D.因单摆的周期T与球的质量m无关则题目所给条件不能求出小球的质量;D项不合题意.
9、BC
【解析】
A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；
B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；
C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；
D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。
10、ABC
【解析】
滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．
【详解】
滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为，槽的速度大小为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，由以上两式解得： ，，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，，C正确；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能，故D错误；

二、实验题
11、步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端 步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带 步骤C不必要，因为根据测量原理，重物的动能和势能中都包含了质量m，可以约去
【解析】
B、打点计时器应接到电源的交流输出端上，故B错误．C、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以C步骤不必要．D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．
【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需.
12、C B 1.84 C
【解析】
（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当；
因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．
（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：；
（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）t=10s，xA=80m，xB=100m；（2）没有追上；（3）16s
【解析】
（1）B车停止的时间
这段时间内A车B车位移分别为：

（2）B车停止时，两车相距： ，
则A车没有追上B车.
（3）B车停止后，A车追上B车还需要运动的时间 ，
则A车追上B车所用的时间为：
此题关键是要搞清两车的运动情况，弄清楚两车运动的位移关系和时间关系，最好画出运动的草图分析.
14、（1） （2） （3）
【解析】
（1）A在摩擦力f=μmg作用下，经过时间t速度减为零，根据动量定理有：μmgt=mv0
解得 t=0.40s
（2）设B减速运动的加速度为a，A速度减为零的过程中，板B向右运动的位移为x．
根据牛顿第二定律有μmg=Ma，
解得a=1.25m/s2
根据匀变速直线运动位移公式有x=v0t-at2
解得    x=0.70m
（3）设A和B二者的共同速度为v，
根据动量守恒定律有 （M-m）v0=（M+m）v
解得v=1.2m/s
设A和B二者达到共同速度时，小滑块A与板B右端的距离为l，根据做功与能量变化的关系有 
μmgl=（M+m）v02-（M+m）v2
解得  l=1.28m，
所以A、B相对运动过程中，小滑块A与板B左端的最小距离为：△x=L-l=0.72m
本题可以通过分别对两个木块受力分析，求加速度，判断运动规律；也可以直接用动量守恒定律和能量守恒列式求解，动量守恒定律不涉及中间过程，解题较为方便.
15、（1） （2） （3）
【解析】
（1）地球对卫星的万有引力大小为：
（2）根据
解得：
（3）在地球表面有：
解得：