2024-2025学年重庆市江津、巴县、长寿等七校联盟物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2024-2025学年重庆市江津、巴县、长寿等七校联盟物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题
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)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设字航员在该行星表面上做实验，字航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是
A． B． C． D．
2、如图所示，自由下落的小球，从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始，一直到弹簧被压缩到 最短的过程中，下列说法正确的是

A．小球的动能先增大后减小
B．小球在刚接触弹簧时动能最大
C．小球的机械能守恒
D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和不变
3、 (本题9分)如图所示，电源的电动势恒定，内阻不计，R1、R2、R4均为定值电阻，R3是一紫外线传感器，其电阻率随紫外线强度的增大而减小。当R3所在处紫外线强度增大，R1的电流I和R3两端的电压U的变化情况是

A．I变大，U变大
B．I变大，U变小
C．I变小，U变小
D．I变小，U变大
4、 (本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则

A．B的加速度比A的大
B．B在最高点的速度比A在最高点的大
C．B的飞行时间比A的长
D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率
5、 (本题9分)1971 年 7 月 26 号发射的阿波罗－15 号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇船员斯 特做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，下列说法正确的是(月 球上是真空)
A．羽毛先落地，铁锤后落地
B．铁锤先落地，羽毛后落地
C．铁锤和羽毛同时落地，运动的加速度相同
D．铁锤和羽毛运动的加速度都等于物体在地球表面的重力加速度 g
6、如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（ ）

A．B和A的运动一定是简谐运动
B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右
C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等
D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比
7、如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　）

A．落地之前，三个小球均做匀变速运动
B．三个小球在落地时的动能不相等
C．三个小球在落地时动量相同
D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同
8、 (本题9分)航空母舰可提供飞机起降，一飞机在航空母舰的水平甲板上着陆可简化为如图所示模型，飞机钩住阻拦索减速并沿甲板滑行过程中

A．阻拦索对飞机做正功，飞机动能增加
B．阻拦索对飞机做负功，飞机动能减小
C．空气及摩擦阻力对飞机做正功，飞机机械能增加
D．空气及摩擦阻力对飞机做负功，飞机机械能减少
9、 (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
10、 (本题9分)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息可以求出（　　）

A．运动员在空中飞行的时间
B．A、B之间的高度差
C．运动员在停止区运动过程中阻力的大小
D．C、D两点之间的水平距离
二、实验题
11、（4分利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v．
b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v．
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，浊算出图时速度v,并通过h=计算出高度h．
d．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
（1）以上方案中只有一种正确，正确的是 ．（填入相应的字母）
（2）本实验计算出重力势能的减小为，对应动能的增加为，由于不可避免地存在阻力，应该是 （等于，略大于，略小于）
12、（10分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：

由右表数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）。

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线，由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________（填选项前的符号）。
A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm
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）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A 处由静止释放被弹开后，以速度v 经过B点进入半圆形轨道之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：

(1)释放小球前弹簧的弹性势能；
(2)小球到达C点时的速度；
(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．
14、（14分） (本题9分)如图所示，在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知，重力加速度g取若北小球运动的角速度，求此时细线对小球的拉力大小。

15、（13分） (本题9分)“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想，若机器人“玉兔号”在月球表面做了竖直上抛实验，测得物体以初速v0抛出后，空中的运动时间为t，已知月球半径为R，求：
（1）月球表面重力加速度g；
（2）探测器绕月做周期为T的匀速圆周运动时离月球表面的高度H．
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、D
【解析】
对物体根据牛顿第二定律可得

解得

在地球表面，根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力可得，

解得

故D正确，ABC错误；
故选D．
根据牛顿第二定律求得地球表面的加速度，根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力可得这颗行星的质量．
2、A
【解析】
AB.从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小。故A正确，B错误。
C.由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故C错误。
D.对于小球和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，可知，小球的重力势能一直减小，则小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误。
3、B
【解析】
R3是一紫外线传感器，其电阻率随紫外线强度的增大而减小；当R3所在处紫外线强度增大，R3的阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增大，流过R1的电流I增大；据知，R2两端的电压减小；据知，流过R2的电流I2减小；据知，流过R4的电流I4增大，则R4两端的电压U4增大；据知，R3两端的电压U减小．
A．与分析结果不符，故A项错误．
B．与分析结果相符，故B项正确．
C．与分析结果不符，故C项错误．
D．与分析结果不符，故D项错误．
4、B
【解析】
不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由 知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。
5、C
【解析】在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，由于没有阻力，都做自由落体运动，运动的加速度相同但不等于物体在地球上的重力加速度g，根据h＝g′t2知运动时间相等，则同时落地，故ABD错误，C正确。故选C。
6、AD
【解析】
A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.
BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为
，
对A：
，
可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.
7、AD
【解析】
A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；
B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。
C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；
D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；
8、BD
【解析】
AB．阻拦索对飞机的作用力向后，则对飞机做负功，飞机动能减小，选项A错误，B正确；
CD．空气及摩擦阻力与飞机运动方向相反，则对飞机做负功，飞机机械能减少，选项D正确，C错误；
故选BD.
点睛：此题关键是知道对物体做正功，则物体的机械能增加；对物体做负功，或者克服阻力做功，机械能减小.
9、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。
10、AB
【解析】
A.设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律，y=h=gt2，解得：，故A正确；
B.水平方向x=vt，由几何关系可得，=tanθ，代入数据解得，从A到B由动能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正确；
C.设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得：-W克f=-fx=0-m vC2，则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；
D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。

二、实验题
11、（1）d （2）略大于
【解析】
(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abc错误，d正确．
（2）物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量为△EK．
12、（1）（0.395~0.399）（2）甲（3）如答图3

（4）如答图4，（4.3~4.7）

（5）C
【解析】
（1）螺旋测微器的读数：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm），可读出此时的读数0.397。
（2）若用限流法，电流达不到0.02A，故用分压法，故选择甲图。
（3）由电路图连接实物图，实物电路图见答案。
（4）根据坐标系内描出的点作出图像如图所示：

由图像可知，电阻 （4.3～4.7都对）
（5）由 得： 代入数据知C对。
考点：测定金属的电阻率。

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) (2) (3)
【解析】
(1)小球从A至B，由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为：

(2)由题意，小球在C点，由重力提供向心力，则有：

得：

(3)小球从B至C由动能定理有：

得：

14、
【解析】
根据牛顿第二定律求出支持力为零时，小球的线速度的大小，从而确定小球有无离开圆锥体的斜面，若离开锥面，根据竖直方向上合力为零，水平方向合力提供向心力求出线对小球的拉力大小。
【详解】
若小球刚好离开圆锥面，则小球所受重力与细线拉力的合力提供向心力，有：
此时小球做圆周运动的半径为：解得小球运动的角速度大小为：代入数据得：
若小球运动的角速度为：
小球对圆锥体有压力，设此时细线的拉力大小为F，小球受圆锥面的支持力为，则
水平方向上有：
竖直方向上有：
联立方程求得：
解决本题的关键知道小球圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，根据牛顿第二定律求出临界速度是解决本题的关键。
15、 (1) (2)
【解析】
（1）由竖直上抛运动可知：

解得

（2）在月球表面：

对探测器：

解得