2025年河北省保定市定州中学高一物理第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

2025年河北省保定市定州中学高一物理第二学期期末教学质量检测模拟试题
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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则(　　)

A．小球将做自由落体运动
B．小球将向左做平抛运动
C．小车此过程中先向左运动后向右运动
D．小球在弧形槽内上升的最大高度为
2、 (本题9分)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经画出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是( )

A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势点
C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒向左加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
3、 (本题9分)正在地面上行驶的汽车重力，通过前面的一个拱桥，若汽车通过拱桥时不离开地面，下列说法正确的是

A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大
B．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉
C．只要汽车的行驶速度不为0，驾驶员对座椅压力大小都等于G
D．只要汽车的行驶速度不为0，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
4、 (本题9分)如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船设人匀速拉绳的速度为vo，绳某时刻与水平方向夹角为α，则船的运动性质及此时此刻小船速度vx为

A．船做匀速直线运动，
B．船做减速直线运动，
C．船做加速运动，
D．船做加速运动，
5、飞机从 8500m 高空下降到 1500m 高度的过程中（ ）
A．重力做正功，重力势能减少
B．重力做正功，重力势能增大
C．重力做负功，重力势能减少
D．重力做负功，重力势能增大
6、 (本题9分)质量为m的滑块沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中
A．滑块的机械能保持不变 B．滑块克服摩擦所做的功为mgL
C．重力对滑块所做的功为mgh D．滑块的机械能增加了mgh
7、 (本题9分)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是(　　)

A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0
B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0
C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
8、 (本题9分)甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（ ）

A．甲、乙两船到达对岸的时间不同
B．ν=2ν0
C．两船可能在未到达对岸前相遇
D．甲船也在A点靠岸
9、 (本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平地面上，质量为M的斜劈B置于斜面A上，质量为m的物块C置于斜劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为g。下列说法正确的是

A．B、C整体受到的合力为零
B．斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mgcosθ+mg
C．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上
D．物块C受到斜劈B的摩擦力大小为mgsinθ
10、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是

A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小
B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小
C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小
11、 (本题9分)据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创[造了全世界在月工作最长记录．假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是：（ ）
A．月球表面的重力加速度为
B．月球的质量为
C．探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
12、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：
A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、某学习小组通过简单器材验证探究平抛运动．在水平桌面上用书本做成一个斜面，装置如图所示，斜面与水平面由小曲面平滑连接（图中未画出）。操作步骤如下：

（1）让钢球（可视为质点）从斜面上某一位置无初速释放，离开桌面后落到水平地面上，记下落地点的位置 O；
（2）用刻度尺测量水平桌面到水平地面的高度 H；
（3）用刻度尺测量 __________________________________；
（4）根据上述测量数据计算出钢球离开桌面时的初速度 v＝________________。
14、 (本题3分)某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．实验中所用重物的质量m＝3kg，打点计时器每隔T =1．13 s打一个点，当地的重力加速度g=3．8 m/s3．

（1）记录B点时，重物的速度vB＝_____m/s，（此空及后面两空均保留三位有效数字），重物动能EkB＝____J．从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_____J，由此可得到的结论是 ．
（3）该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是 ．（写出一条合理的原因即可）
（3）若该同学在实验时没有测量重物质量，是否能够正常完成实验？_____填“能”或“不能”）
（4）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的 ，图线的斜率表示 ．

15、某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：

（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为___．
（2）仅改变物块质量进行试验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是___（填“甲”或者乙”）
（3）图甲所用物块质量为m=0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为___N，物块与木板间的动摩擦因数为____．（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖起平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求

（1）小球到A点的速度
（2）小球到B点时对轨道是压力
（3）A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．
17、（10分） (本题9分)如图所示，轻弹簧的编固定在倾角为的固定斜面底端，另一端位于斜面的处，弹簧处于自然状态．现有一质量的滑块，从点以初速度沿斜面向下加速运动，经过后与弹簧接触，并压缩弹簧到点，此时滑块的速度减为零．接着在弹力作用下，滑块向上运动恰好能到达点．已知弹簧劲度系数为，滑块与斜面的动摩擦因数为，取，，，求：

（1）当滑块刚与弹簧接触时，滑块的速度大小；
（2）滑块在下滑过程中，速度最大时弹簧的压缩长度；
（3）滑块在下滑过程中，克服弹簧弹力做功的最大值．
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、B
【解析】
AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，
由动能守恒定律得：∙2mv02=∙2mv12+mv22…②，
由立①②解得：v1=v0，v2=v0，
所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．
C．此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误；
D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：2mv0=3m•v；由机械能守恒定律得；∙2mv02=•3mv2+mgh ，解得：h=，故D错误．
2、B
【解析】
ab棒向右匀速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。原线圈中产生的感应电流是恒定的，原线圈中的磁场是恒定的，穿过副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生，cd中没有电流流过，所以c点与d点等电势。故A错误、B正确；ab棒向右加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。根据安培定则判断可知，原线圈中向下的磁场，而且在增强，副线圈中有向上的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从d通过电阻到c，d点电势高于c点，故C错误；ab棒向左加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从b→a，ab相当于电源，所以a点电势高于b点。根据安培定则判断可知，原线圈中向上的磁场，而且在增强，副线圈中有向下的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从c通过电阻到d， c点电势高于d点，故D错误。
3、D
【解析】
A.对汽车研究，根据牛顿第二定律得:，则得，可知速度v越大，地面对汽车的支持力N越小，则汽车对地面的压力也越小，故A错误.
B.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，驾驶员具有向下的加速度，处于失重状态，故B错误.
CD.汽车过凸形桥的最高点行驶速度不为0，汽车和驾驶员都具有向下的加速度，处于失重状态，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力，而驾驶员的重力未知，所以驾驶员对座椅压力范围无法确定，故C错误，D正确.
4、D
【解析】
船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，如图所示：

根据平行四边形定则，有：vxcosα=v0
则vx=v0/cosα
因α角的增大，导致vx增大，即船做加速运动，是变加速运动，故D正确，ABC错误．
故选D.
将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于v0，根据平行四边形定则求出船的速度表达式分析即可．
5、A
【解析】
飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做正功，重力势能减少
A. 重力做正功，重力势能减少与分析相符，故A项正确；
B. 重力做正功，重力势能增大与分析不符，故B项错误；
C. 重力做负功，重力势能减少与分析不符，故C项错误；
D. 重力做负功，重力势能增大与分析不符，故D项错误。
6、C
【解析】
A. 滑块匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小．故A错误；
B. 由题，滑块匀速下滑，动能的变化量为零，根据动能定理得，mgh−Wf=0，则滑块克服阻力所做的功Wf=mgh.故B错误；
C. 重力对滑块所做的功W=mgsinθ⋅L=mgh.故C正确；
D. 滑块减小的机械能等于克服摩擦力做的功mgh，故D错误．
故选C
7、AD
【解析】
A.第一次所加正弦交流电压的有效值为U1＝ U0，A项正确；
B.设第二次所加交流电压的有效值为U2，则根据有效值的定义有，解得U2＝U0，B项错；
CD.根据电功率的定义式P＝ 可知，P1∶P2＝1∶5，C项错、D项正确。
8、BD
【解析】
由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；
因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；
甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，
船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；
因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；
故选BD．
由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；
根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；
先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．
运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．
9、AC
【解析】
A、斜劈B和物块C整体处于平衡状态，则整体受到的合力大小为0；A正确。B、对BC组成的整体进行受力分析可知，A对B的作用力与B、C受到的重力大小相等，方向相反。所以A对B的作用力大小为Mg+mg，根据牛顿第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mg+mg；故B错误。C、根据B和C的整体平衡可知A对B的静摩擦力沿斜面向上，大小等于两重力的下滑分力，，C正确。D、C受到B对C的摩擦力为mgcosθ，方向垂直斜面A向上，D错误。故选AC。
若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。
10、AD
【解析】
A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；
B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；
D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。
11、CD
【解析】
A、根据竖直上抛运动规律有,则得,月球表面的重力加速度 ,故A错误;
B、物体在月球表面上时,由重力等于万有引力有  ,可得月球质量 ,故B正确;
C、据万有引力提供圆周运动向心力得 可以知道,月球的第一宇宙速度 ,故C错误；
D、绕月球表面匀速飞行的卫星的周期 ,故D正确
综上所述本题答案是：BD
12、AB
【解析】
ABC. 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据 可得： ，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．
D. 在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L
【解析】
（3）[1]需要测量钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L；
（4）[2]根据得，
，
则钢球的初速度
；
14、（1）3．11，4．11，4．13，在误差允许的范围内重物在自由下落的过程中机械能守恒
（3）重物下落过程中受到空气阻力；纸带与限位框之间有摩擦等；（3）能；（4）C，重力加速度g．
【解析】
(1)利用匀变速直线运动的推论,那么，重力势能减小量△Ep=mgh=3.1×3.8×1.3151J=4.13 J．由此可得到的结论是：在实验允许范围内，重物的机械能守恒；
(3)重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，原因是下落过程中需克服（限位孔对纸带的阻力及空气）阻力做功．
(3)根据动能与重力势能表达式可知，均有质量，当列成等式时，质量可以约去，因此重物的质量可以不测量；
(4)利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即；所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．图线的斜率表示重力加速度g．
【点睛】本题关键从实验原理出发，分析纸带的选择，数据处理，并能得出结论．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．
15、控制变量法 乙 0.61（0.60~0.63） 0.1（0.44~0.46）
【解析】
第一空、控制变量法
多种因素影响到所测物理量的时候，通常在保证其它因素不变的情况下，只考虑某一种因素对研究物理量的影响，这种方法称为控制变量法．
第二空、乙
仅改变物块质量，从甲、乙两图可知，乙物体的质量较大．
第三空、0.61（0.60~0.63）
图甲中所示的最大静摩擦力为0.61N；
第四空、0.1（0.44~0.46）
物块与木板间的动摩擦因数====0.1．

三．计算题(22分)
16、（1） （2） （3）SAC=1.2m
【解析】
（1）匀减速运动过程中，有：
解得：
（2）恰好做圆周运动时物体在最高点B满足： mg=m，解得=2m/s
假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：mv2A=2mgR+mv2B
联立可得：vB=3 m/s
因为vB>vB1，所以小球能通过最高点B．
此时满足
解得
（3）小球从B点做平抛运动，有：
2R=gt2
SAC=vB·t
得：SAC=1.2m．
解决多过程问题首先要理清物理过程，然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行求解；小球能否到达最高点，这是我们必须要进行判定的，因为只有如此才能确定小球在返回地面过程中所遵循的物理规律．
17、（1） （2） （3）
【解析】
（1）由动能定理，得：

（2）当滑块速度最大时，有：
即

（3）设滑块速度为时，弹簧压缩长度为，由能量守恒定律得：

或
所以：
滑块克服弹簧做的功