北京市西城区第一五九中学2024-2025学年物理高一下期末综合测试模拟试题含解析.doc

北京市西城区第一五九中学2024-2025学年物理高一下期末综合测试模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为 （ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8
2、真空中两个静止的带电小球（可看成点电荷），相距为r时相互作用力为F，若将它们之间的距离变为原来的2倍，则相互间的作用力变为（ ）
A．F/2 B．F/4 C．2F D．4F
3、如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。下列说法中正确的是（　　）

A．A、B的角速度相同
B．A、C的角速度相同
C．B、C的线速度相同
D．B、C的角速度相同
4、如图，小球以初速度v0从A点出发，沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点的速度大小为（ ）

A． B．
C． D．
5、 (本题9分)如图所示，足够长的水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将一个质量为m的物块轻放在传送带上的左端，过一段时间后物块能保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是（　　）

A．传送带对物块做功为mv2
B．传送带克服摩擦力做功为mv2
C．传送这个物块系统摩擦生热为mv2
D．动摩擦因数μ越大，传送过程中摩擦生热越多
6、如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（ ）

A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大
B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大
C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小
D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大
7、如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率υ竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是

A．小车做加速运动
B．小车做减速运动
C．细绳对小车的拉力逐渐变大
D．细绳对小车的拉力大小不变
8、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（ ）

A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大
B．小球运动到B点时的速度大小为
C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
D．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量
9、 (本题9分)如图所示，用通过定滑轮的细绳拉动穿在光滑固定竖直杆上的滑块P，使滑块向上做匀速运动，此过程中，下列说法正确的是( )

A．拉细绳的力越来越大
B．拉细绳的速度越来越大
C．拉细绳的力做的功大于克服滑块重力做的功
D．拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率
10、科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1 、R2，则下列说法正确的是（ ）
A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等
B．木星与地球的第一宇宙速度之比为
C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D．地球与木星的质量之比为

二、实验题
11、（4分） (本题9分)用如图所示的实验装置验证动能定理．

如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=1．07cm, L2=2．18cm, L1=3．87cm, L4=4．62cm。则打C点时小车的速度为___________m/s，小车的加速度是__________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
12、（10分） (本题9分)用下图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。
（1）下列做法中，正确的是___
A．重物应选开密度小的物体
B．两个限位孔应在同一竖直线上
C．实验中必须测出重物的质量
D．应先接通电源，后释放纸带

（2）若重物的质量，重物带着纸带下落，在纸带上打出一系列的点如图乙所示，为第一个点，为相邻的点，相邻点的时间间隔为，长度单位为，取，求从点到点的过程中，重物重力势能的减少量___，动能的增加量__（结果均保留两位有效数字）。

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）从离地高80 m处水平抛出一个物体，3 s末物体的速度大小为50 m/s，取g＝10 m/s2.求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
14、（14分） (本题9分)如图所示是一个物理演示实验：A是一个圆盘形物体。为了增加弹性，A的下面固定一个半球形的弹性物体。为了放置实验仪器，A的中央还固定一个竖直光滑的细杆。圆盘、细杆和半球形物体的总质量为M，B是一个套在细杆最下端中的一个环形实验仪器，其质量为m。现将此装置从水平地板上方高度为H处静止释放。实验中，物体A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；然后物体A又在极短的时间内和仪器B相碰，碰后仪器B便沿着细杆开始上升，而物体A恰好停留在地板上不动。最后仪B刚好能到达细杆的顶端而不滑出。试求细杆的长度。

15、（13分） (本题9分)汽车的质量m=2×，额定功率为80×W汽车从静止开始以a=2m/的加速度匀加速行驶，设汽车所受阻力恒为f=4×N。求
(1)汽车匀加速行驶的最大速度
(2)汽车匀加速行驶的时间
(3)3s末汽车的功率
(4)汽车行驶能达到的最大速度。
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】
由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功为：，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误。
2、B
【解析】
根据库仑定律可得变化前：，变化后有：.
A. F/2，与结论不相符，选项A错误；
B. F/4，与结论相符，选项B正确；
C. 2F，与结论不相符，选项C错误；
D. 4F，与结论不相符，选项D错误；
3、D
【解析】
试题分析：AB两点属于同一条传送带上的两点，即线速度相等，两点的半径不同，根据可得，两点的角速度不同，A错误，BC两点属于同轴转动，即两点的角速度相等，两点的半径不同，根据根据可得，两点的线速度不同，C错误，D正确，C点和B点的角速度相等，但是B点和A点的角速度不等，所以AC两点的角速度不等，B错误；
考点：考查了匀变速圆周运动过程中各个物理量之间的关系
4、D
【解析】
对小球由A至B研究，由动能定理：，再对由B返回A研究，由动能定理：，解得：，故D正确．
5、A
【解析】
A．物块运动过程中，只有传送带对物块的摩擦力对它做功，根据动能定理得传送带对物块做功为，故选项A正确；
B．在物块与传送带相对静止之前，两者之间有相对位移，所以物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等，由于传送带相对于地的位移大于物块相对地的位移，所以传送带克服摩擦力做功为大于，故选项B错误；
CD．设物块匀加速运动的时间为，则物块与传送带相对位移大小为，此过程中物块的位移为，则有，则系统摩擦生热为，与动摩擦因数无关，故选项CD错误；
6、AB
【解析】
试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确．B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确．C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大．故C错误．D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大，根据C=知，电容增大，根据U=知电势差减小，则静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．
考点：电容器的动态分析．
7、BD
【解析】
AB.将小车的速度分解，如图，则，则随着小车向右运动，则θ减小，v车减小，即小车做减速运动，选项A错误，B正确；

CD.因物块匀速上升，可知绳子对物块的拉力不变，即绳子的张力不变，绳子对小车的拉力大小不变，选项C错误，D正确.
8、CD
【解析】
弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度 vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力 F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力 F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．
解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．
9、AD
【解析】
A．设细绳与竖直方向的夹角为，滑块向上做匀速运动，细绳拉力沿竖直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正确；
B．将滑块向上的速度v沿绳子和垂直绳子分解，沿绳子方向的分速度为vcos，增大，拉细绳的速度越来越小，故B错误；
C．因为滑块匀速运动，合外力做功为零，拉细绳的力做的功等于克服滑块重力做的功，拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率，故C错误，D正确；
故选AD．
10、AD
【解析】
A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；
B.根据重力提供向心力得,解得地球上的第一宇宙速度,同理得木星上的第一宇宙速度为,故木星与地球的第一宇宙速度之比，故选项B错误；
C.根据开普勒第三定律得，故，即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故选项C错误；
D.根据重力与万有引力相等，根据解得，可得地球的质量为地，木星质量为木，故地球与木星的质量之比为，故选项D正确。

二、实验题
11、1.24m/s6.21m/s2
【解析】
计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，则 ；
加速度：；
本题根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度来求解某点的速度；由△x=at2求加速度．
12、 (1)BD (2)0.48, (3)0.47
【解析】
（1）重物应选体积小密度大的物体，以减小相对阻力，选项A错误；两个限位孔应在同一竖直线上，以减小纸带与打点计时器间的摩擦，选项B正确；要验证的表达式为mgh=mv2，重物的质量从两边消掉了，则实验中没必要测出重物的质量，选项C错误；应先接通电源，后释放纸带，选项D正确；故选BD.
（2）重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0486J≈0.48J
；
动能的增加量△Ek=mvB2=×1×（0.97）2≈0.47J．

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)40m/s；(2)4s
【解析】
解：(1)物体在3s末的竖直分速度：
根据平行四边形定则知物体抛出的初速度：
(2)根据得物体在空中运动的时间：
14、
【解析】整体下落过程：设整体到达地板时的速度为v1，重力加速度为g，
有：（M+m）gH=（M+m）v12 ①
物体A和地面碰撞过程：设物体A碰后反弹速度大小为v2，由题意知：v2=v1 ②
物体A和物体B碰撞过程：设碰后物体B反弹的速度为v3，取向上为正方向，有
Mv2-mv1=mv3 ③
物体B上升过程：设细杆的长度为h，有：mgh=mv32 ④
联立以上各式解得 h=（-1）2H
故本题答案是：
点睛：本题考查了多个过程的动量守恒，在运用动量守恒解题时要规定正方向，并且要找到相互作用的初末状态，然后列公式求解。
15、 (1) ；(2)5s；(3) ；(4)20m/s
【解析】
(1) 根据牛顿第二定律得：

解得：

则汽车匀加速行驶的最大速度：

(2)汽车匀加速行驶的时间：

(3) 3s末的速度：

3s末汽车的功率：

(4)当牵引力时，汽车的速度最大，
根据

知最大速度：