云南省泸西县第一中学2024-2025学年物理高一下期末综合测试模拟试题含解析.doc

云南省泸西县第一中学2024-2025学年物理高一下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：（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)关于元电荷下列说法错误的是( )
A．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍
B．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C
C．元电荷实际上是指电子和质子本身
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
2、 (本题9分)如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，小球不动，细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将（　　）

A．N大小不变 B．N逐渐增大
C．F先增大后减小 D．F先减小后增大
3、 (本题9分)均匀小球A、B的质量分别为m、6m，球心相距为R，引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小是（ ）
A． B． C． D．
4、 (本题9分)质量为m的小球从离地高度为h处自由下落，当小球的动能和重力势能相等时，重力做功的瞬时功率为( )
A． B． C． D．
5、 (本题9分)下列说法正确的是
A．功率表示力对物体做功多少
B．功的单位可以用
C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律
D．牛顿由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人
6、 (本题9分)在光滑水平面上有一辆平板车．一个人站在车上，人和车均静止．若该人用大锤敲打车的左端，已知车的质量为100kg， 人的质量为50kg，锤的质量为5kg，当大锤以大小为4m/s的水平向右的速度撞击车时，车的速度大小和方向为

A．约0.13m/s， 水平向左
B．约0.13m/s，水平向右
C．约2.2m/s，水平向右
D．约2.2m/s， 水平向左
7、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（　　）
A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝
C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝
8、 (本题9分)某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（ ）
A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小
B．升降机的最大速度v2＝
C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功
D．钢丝绳的最大拉力为
9、某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H．水瓶往返过程受到的阻力大小不变．则
A．上升过程中水瓶的动能改变量为
B．上升过程中水瓶的机械能减少了
C．水瓶落回地面时动能大小为
D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率
10、 (本题9分)马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的

A．周期较大
B．线速度较大
C．角速度较大
D．向心加速度较大
11、 (本题9分)在如图所示的电路中，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关 S，当滑动变阻器滑动片向下移动时，下列说法正确的是( )

A．电压表V的示数将不变
B．电流表A的示数将变大
C．电流表A1的示数将变小
D．电流表A2的示数将不变
12、 (本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则

A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力
B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力
C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期
D．甲球的角速度大于乙球的角速度
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)验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10﹣3m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg为直尺的质量）

△ti（×10﹣3s）
vi=（m/s）
△Eki=Mvi2-Mv12（J）
△hi（m）
Mghi（J）
1
1.21
3.14
﹣
﹣
﹣
2
1.15
3.30
0.052
0.06
0.059
3
1.00
3.80
0.229
0.24
0.235
4
0.95
4.00
0.307
0.32
0.314
5
0.90
①
②
0.41
③
（1）从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_____．
（2）表格中的数据①、②、③分别为_____、_____、_____．
（3）通过实验得出的结论是：_____．
（4）根据该实验，请你判断下列△Ek﹣△h图象中正确的是_____．

14、（10分） (本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；
b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；
c．作出W-v草图；
d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．
(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．
(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）
A．小车每次都应从静止开始释放
B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C．必须测量出小车的质量
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） (本题9分)已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。
（1）若不考虑地球的自转，求地球的质量M。
（2）若某卫星在距地面高h处绕地球做匀速圆周运动，求该卫星运行的速率v。
16、（12分） (本题9分)小明以v0=10m/s初速度竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的皮球，最后又在抛出点接住皮球．假设皮球在空气中所受阻力大小为重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：
(1)皮球刚抛出时的动能；
(1)皮球上升过程损失的机械能；
(3)皮球落回抛出点时重力的功率.
17、（12分） (本题9分)如图所示，AB为倾角的斜面轨道，BP为半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，O为圆心，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一端在斜面上C点处，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB长L＝1.25m，物块与斜面间的动摩擦因数为＝0.25，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后释放(不栓接)，物块经过B点后到达P点，在P点物块对轨道的压力大小为其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：

(1)物块到达P点时的速度大小vP；
(2)物块离开弹簧时的速度大小vC；
(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块离开弹簧时速度的最大值vm.
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、C
【解析】
A. 所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍，选项A正确；
B. 元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C，选项B正确；
C. 元电荷是基本的电量单位，不是指电子和质子本身，选项C错误；
D. 电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，选项D正确；
此题选择不正确的选项，故选C
2、D
【解析】
对物体受力分析，当拉力的方向转动时，通过力的三角形，可求出拉力与支持力变化情况。
【详解】
对小球受力分析如图

绳子拉力F与支持力N的合力与重力mg等大反向，在右侧力的三角形中，竖直向上的边长保持不变，当细绳由水平方向向上偏移时，F先减小后增大，且当F与N垂直时，F最小；在这个过程中N一直减小，因此D正确，ABC错误。
故选D。
3、D
【解析】
根据万有引力公式，质量分布均匀的球体间的距离指球心间距离，故两球间的万有引力

A. 与分析不符，故A项错误；
B. 与分析不符，故B项错误；
C. 与分析不符，故C项错误；
D. 与分析相符，故D项正确。
4、C
【解析】
设小球的动能和重力势能相等时，离地的高度为，瞬时速度为
根据机械能守恒可得：
其中，
解得：
所以此时重力做功的瞬时功率为
故本题选C。
5、C
【解析】
A．功率表示力对物体做功的快慢程度，选项A错误；
B．功的单位可以用N∙m=J表示，1N=1kg⋅m/s2是力的单位，选项B错误；
C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律，选项C正确；
D．卡文迪许由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人，选项D错误；
故选C.
6、A
【解析】
设大锤的速度为v1，小车的速度为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：代入数据解得：，负号表示方向水平向左，故A正确，B、C、D错误；
故选A．
7、BD
【解析】
ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；
B．由几何关系知： ，联立解得：，故选项B正确。
8、ABD
【解析】
A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；
B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；
C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；
D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。
9、AD
【解析】
考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。
【详解】
根据牛顿第二定律可得

由动能定理可得，

上升过程中水瓶的动能改变量为 。
故A符合题意。
由
f+mg=
可得 f=，
阻力做负功，机械能减少，

上升过程中水瓶的机械能减少了，故B不符合题意。
C．从最高点到时最低点，由动能定理可得

水瓶落回地面时动能大小为，故C不符合题意。
D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由

可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率
故D符合题意。
理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。
10、AB
【解析】
BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：

则有：向心力Fn=mgtanα，由，得：，，则知B质点高，半径r大，则ω较小，v较大；故B正确，C错误.
A.因为，而B质点角速度小，则其周期较大；故A正确.
D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.
11、BC
【解析】
AB．当滑动变阻器滑片向下移动时，其接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，电流表读数变大，电压表V读数为 U=E-Ir，I增大，则U变小，电压表V的示数将变小，故A错误，B正确；
CD．电阻R1两端的电压等于电源的路端电压，路端电压变小，所以电阻R1中的电流变小，电流表A1的示数将变小，总电流变大，所以电流表A2的示数将变大，故C正确、D错误。
12、AC
【解析】
对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．
【详解】
A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；
BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi= 求出． （2）4.22m/s， 0.397J， 0.402J， （3）在实验误差允许的范围内，机械能守恒 （4）C．
【解析】
（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．
（2）根据题意可知：，
则动能的增加量△Ek5＝ Mv52−Mv12=×0.1×(4.222−3.142)J=0.397J，
重力势能的减小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．
（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
（4）根据机械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h图线为过原点的倾斜直线，故选C．
点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．
14、D 毫米刻度尺 AB
【解析】
(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；
B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确；
C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；
D．本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误；
说法中不正确一项是选项D．
(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度是由纸带的点来求出，因此必须要有毫米刻度尺；
(3)A．小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故选项A正确；
B．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故选项B正确；
C．实验是分析图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误；

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） （2）
【解析】
（1）设地面上有一个质量为的物体，则

得
（2）设卫星的质量，则

得
16、（1）5J（1）1J（3）W
【解析】
（1）由动能公式得：
1）对皮球上升过程应用动能定理：
（mg+kmg）h=0-
得：h=4m
皮球上升过程损失的机械能：E损=fh=kmgh=1J
（3）对皮球上升和下降全过程应用动能定理：
kmg∙1h=
得：m/s
重力的瞬时功率：P=mgv=W
17、 (1) (2)vC=9m/s (3)
【解析】
(1)在P点，根据牛顿第二定律：

解得:
(2)由几何关系可知BP间的高度差

物块C至P过程中，根据动能定理：
联立可得：vC=9m/s
(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块能够到达的最大高度为与O等高处的E点，
物块C至E过程中根据动能定理：

解得：