2024-2025学年广西省梧州市物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2024-2025学年广西省梧州市物理高一下期末学业水平测试模拟试题
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：（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、 (本题9分)如图所示，是放在电场中某处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是
A． B． C． D．
2、 (本题9分)用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）

A．在时间内，起重机拉力逐渐变大
B．在时间内，起重机拉力的功率保持不变
C．在时间内，货物的机械能保持不变
D．在时间内，起重机拉力对货物做负功
3、如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为ωa、ωb，则下列关系正确的是

A．， B． ，
C．， D．，
4、 (本题9分)一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，不计空气的阻力，则物体在空中气行的时间为（ ）
A． B． C． D．
5、一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，这台抽水机保持输出功率不变的前提下，半小时内能做多少功（）( )
A． B． C． D．
6、 (本题9分)某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为（　　）
A．360m B．90m C．15m D．10m
7、如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是

A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度
B．20s时，两物体相距最远
C．a、b相遇两次
D．第二次相遇在60s
8、 (本题9分)如图甲所示，两物体、叠放在光滑水平面上，对施加一水平力，关系图象如图乙所示。两物体在力作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则

A．第1末两物体的速度最大
B．第2内，拉力对物体做正功
C．第2末，两物体开始反向运动
D．物体对物体的摩擦力方向始终与力的方向相同
9、 (本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度．下列说法正确的是（ ）
A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了
C．他的机械能减少了 D．他的机械能减少了
10、 (本题9分)如图所示，一小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，斜面底端后水平滑行一段距离后停在滑道上。已知滑梯的斜面段长度L=5.0，倾角θ=37°水平段与斜面段平滑连接。小孩质量为20kg，与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）则该小孩沿斜面段下滑过程中（ ）

A．加速度的大小为3.6m/s2 B．克服摩擦力所做的功为300J
C．重力做功的平均功率为360W D．滑到斜面底端时重力的瞬时功率1200W
11、 (本题9分)下列说法正确的是（　　）
A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
B．两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案
C．狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的
D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽
E.电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制
12、 (本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．电动机由于传送物块多做的功为mv2
B．物体在传送带上的划痕长
C．摩擦力对物块做的功为mv2
D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热
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)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板前行．打点计时器工作的频率为50 Hz．

(1)实验中木板略微倾斜，这样做__________．
A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
(2)实验中选用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都把小车拉到同一位置后释放．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________ m/s．

(3)如果W ∝v2的猜想是正确的，则作出的W ­v2图像应是_____________．
14、（10分） (本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律．

（1）关于这一实验，下列说法中正确的是________.
A．必须测量重物质量
B．打点计时器可以用4节干电池串联组成电源
C．可以用手托住重物，待纸带自由下垂稳定后再释放重物
D．先接通电源，再释放纸带
（1）小明得到如图所示的纸带，纸带上各点O、A、B、C…是打点计时器打出的点，其中O点为纸带上打出的第一个点，相邻点的时间间隔为0.01s．重物下落高度可从纸带上各点间的距离直接测出．已知当地的重力加速度g，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．OE、CE和EG的长度
D．AC、BD和EG的长度
（3）小明同学用刻度尺测得OA＝9.61 cm，OC＝15.89 cm，OE＝13.64 cm．重物的质量为1.00 kg，取g＝9.80 m/s1．在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝______ J；重物的动能增加量ΔEk＝_______ J(结果均保留三位有效数字)．
（4）小华同学利用该实验装置测定当地的重力加速度g．打出了一条纸带后，在纸带上测量出了各点到第一个点的距离h，并算出了各点对应的速度v，以h为横轴，以v1为纵轴画出了如图所示的图线．由于图线明显偏离原点若测量和计算都没有问题，其原因可能是__________．

A．重物下落过程受到空气阻力
B．先释放重物，再接通打点计时器的电源
C．所用电源的频率偏大
小华测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g____k(选填“>”、“=”或“<”)．
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）某探究小组设计了一货运装置，该装置由固定的光滑圆弧轨道AB与平板小车组成（小车与B点等高），圆弧轨道半径r=0.45m，小车质量M=10kg．质量m=20kg的物块（可视为质点）从轨道顶端A由静止滑下，经B点滑上静止的小车，经过一段时间，物块与小车相对静止，一起运动到卸货点，工人把物块取下，此后，小车撞到挡板以原速率反弹，B点到卸货点的距离足够大，不计小车与地面间的摩擦，g=10 m/s2，求：
（1）物块滑到轨道底端B处的速率及向心力大小；
（2）物块与小车的共同速度及从开始到卸货点的过程中系统损耗的机械能；
（3）若小车长L=1m，工人没有及时取下物块，小车反弹后，物块以相对地面向右，大小为1m/s的速度滑离小车，求物块与小车间的摩擦力大小。

16、（12分） (本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?
(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E= (q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。
(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。
17、（12分）如图所示，细绳一端系着质量M＝1．8kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m的物体，M的中心与孔距离为1．2m已知M和水平面的滑动摩擦因数为1.25。现使此平面绕中心轴线方向转动，角速度=5rad/s，物体质量m为多少时能处于静止状态。（物体M与水平面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=11m/s2）

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、B
【解析】
根据电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，则知在电场中某点的电场强度E是一定的，由F=qE知，E一定，则F与q成正比，F-q图象是过原点的直线；
A.A图与结论不相符，选项A错误；
B. B图与结论相符，选项B正确；
C. C图与结论不相符，选项C错误；
D. D图与结论不相符，选项D错误；
2、B
【解析】
在0-t1时间内，货物加速上升，加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma，故F=m（g+a），故拉力逐渐减小，故A错误；在t1-t2时间内，货物匀速上升，故拉力等于重力，起重机拉力的功率P=Fv保持不变，故B正确；在t1-t2时间内，货物匀速上升，动能不变，重力势能增加，故机械能总量增加，故C错误；在t2-t3时间内，货物减速上升，拉力向上，位移向上，故拉力依然做正功，故D错误；故选B．
本题关键是根据v-t图象得到物体的运动情况，然后进一步判断超失重情况，注意只要加速度向上，物体就处于超重状态．
3、D
【解析】
电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以，由于线速度，而且由图可知，所以．故选D正确．
4、C
【解析】
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据，得：；将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度为：，根据，得，故选C.
5、C
【解析】
抽水机1秒钟内做的功是：

所以抽水机的功率为：

抽水机半小时做的功是：
.
A．与分析不符，故A错误.
B．与分析不符，故B错误.
C．与分析相符，故C正确.
D．与分析不符，故D错误.
6、D
【解析】
设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R，已知，
根据万有引力等于重力得：，，①
由题意从同样高度抛出， ②，
①、②联立，解得，
在地球上的水平位移，在星球上的，故选项D正确．
点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；重力加速度g是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量．
7、CD
【解析】
A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；
B. 0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；
C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为在t=0 时刻，b车在a车前方500m处，则在第40 s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；
D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。
8、BD
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质．根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析．
A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度，由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，2s末两物体的速度最大．故A错误．
B、由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，第2内，拉力对物体做正功．故B正确．
C、由于惯性，第2末，两物体开始做正向减速运动．故C错误．
D、由看出，f与F方向总是相同．故D正确．
故选BD。
考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．
点评：本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向．
9、BD
【解析】
A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，
运用动能定理得：（mg﹣F）h＝△Ek,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．
B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：
wG＝﹣△Ep＝mgh，他的重力势能减少了mgh，故B正确．
C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：
w外＝△E
运动员除了重力还有阻力做功，w外＝wF＝﹣Fh，
他的机械能减少了Fh，故C错误．
D、根据C选项分析，故D正确．
故选BD．
10、AC
【解析】
A．在斜面下滑的过程中，根据牛顿第二定律

可得

A正确；
B．克服摩擦力所做的功

B错误；
C．从斜面顶端滑到底端的时间，根据

可得

重力做的功

因此平均功率

C正确；
D．小孩滑到底端时的速度

滑到斜面底端时重力的瞬时功率

D错误。
故选AC。
11、ABE
【解析】
A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，故A正确；
B．两列机械波在同一介质中传播速度相同，波长相同则频率相同，则一定能获得稳定的干涉图案，故B正确；
C．狭义相对论的第一个基本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故Ｃ错误；
D．由于紫光的波长比绿光的短，则用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，绿光的中央亮纹较宽，故D错误；
E．图像信号越强，电视机显像管里的电子枪发射电子束越强，故E正确。
故选ABE。
12、BC
【解析】
电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv1，所以电动机多做的功一定要大于mv1．故A错误．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t＝，在这段时间内物块的位移，传送带的位移x1＝vt＝．则物体相对位移∆x=x1−x1＝．故B正确．根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能mv1，选项C正确；传送带克服摩擦力做的功为 Wf=μmgx1=μmg•=mv1，摩擦热为 Q=μmg△x=μmg•=mv1，则知Wf≠Q，故D错误．故选BC．
点睛：解决本题的关键是搞清运动过程，掌握能量守恒定律；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能．知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦生热与相对位移有关．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C 2 一条过原点的倾斜直线
【解析】
(1)使木板稍微倾斜的目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋松弛后小车能够做匀速运动，故C正确，ABD错误；
故选C．
(2)由纸带后半部分相邻两点间距离相同，可知小车开始做匀速运动，可求得
(3)如果W∝v2的猜想是正确的，则W与v2成正比例关系，即图象应该为过原点的倾斜直线．
14、（1）D （1）BC （3）1.56 1.54 （4）B ＞
【解析】
（1）此实验要验证的关系是mgh=mv1，两边的质量m可以消掉，则没必要测量重物质量，选项A错误；打点计时器必须要接低压交流电源，选项B错误；实验前用手拉住纸带保持竖直，然后由静止释放，选项C错误；实验时要先接通电源，再释放纸带，选项D正确；
（1）根据要验证的关系mgh=mv1，若已知BC和CD的长度可求解C点的速度，再已知OC可验证机械能守恒定律，选项B正确；若已知CE和EG的长度可求解E点的速度，再已知OE可验证机械能守恒定律，选项C正确；根据AD的数据不能验证机械能守恒定律；故选BC.
（3）在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56 J；打C点时重物的速度：；重物的动能增加量ΔEk＝．
（4）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。故选B.
若阻力不能忽略，则有：mgh-fh=mv1，则v1=（g-）h，斜率k＜g，即当地的重力加速度g>k。

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）vB=3m/s， Fn=400N；（2）E=30J；（3）80N
【解析】
（1）物块从A到B，由机械能守恒定律：，解得在B点的速率vB=3m/s
向心力Fn=m=20N=400N
（2）物块滑上小车后与小车组成的系统动量守恒，共速时的速度为v0，有：

物块与小车的共同速度v0==m/s=2m/s
损失的机械能
代入数据得E=30J
（3）碰后瞬间小车的速度向左，大小为v0=2m/s，物块滑下小车时，物块的速度为v1=1m/s，设此时小车的速度大小设为v2，由动量守恒定律：
根据能量守恒定律：
代入数据得=0.4，则物块与小车间的摩擦力大小F=mg=0.42010N=80N。
16、 (1) (2) (3) ，其中n＝1、2、3…….
【解析】
(1)设物块在A点的速度为v1，由动能定理有
－μmgL－mgR＝0－m
解得 v1＝
(2)对物块由释放至第一次到B点过程中，其经过B点速度为所求
知：()L＝m
可得：
(3)设第2、4、6、…、2n次经过B点时的速度分别为v2、v4、…、v2n，
第2、4、6、…、2(n－1)次离开B点向右滑行的最大距离分别为L1、L2、…、Ln－1，
则：－()L1＝0－m
()L1＝m
解得
同理＝ ……＝
综上可得
v2n＝ 其中 n＝1、2、3…
17、
【解析】
（1）因，对物块M当m较小时，M有向外运动趋势，静摩擦力指向O，则：
解得：kg
当m较大时，M有向内运动趋势，静摩擦力背离O，则：
解得：kg
所以，