福建泉州市泉港区第一中学2024-2025学年物理高一下期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

福建泉州市泉港区第一中学2024-2025学年物理高一下期末教学质量检测模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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)如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（　　）

A．点与点的线速度大小相等
B．点与点的角速度大小相等
C．点与点的线速度大小相等
D．点与点的向心加速度大小相等
2、 (本题9分)地球的半径为R0，地面的重力加速度为g，一个质量为m的人造卫星，在离地面高度为h＝R0的圆形轨道上绕地球运行，则（ ）
A．人造卫星的角速度为 B．人造卫星的周期
C．人造卫星受到地球的引力为 D．人造卫星的速度
3、如图所示，在光滑水平桌面上，小铁球沿直线向右运动。若在桌面A处放一块磁铁，关于小球的运动下列说法正确的是

A．小铁球做匀速直线运动
B．小铁球做匀速圆周运动
C．小铁球做匀加速直线运动
D．小铁球做变加速曲线运动
4、 (本题9分)A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为( )

A．m1:m2 B．m2:m1 C．1:1 D．m12:m22
5、下列描述正确的是（ ）
A．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度的概念
B．开普勒通过观测行星运动发现了万有引力定律
C．库仑通过油滴实验测出了元电荷的电荷量
D．法拉第最早引入电场概念，并提出用电场线形象描述电场
6、某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则该恒星位于

A．O点 B．B点 C．E点 D．F点
7、 (本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知

A．物体的质量为1kg
B．物体上升的最大高度6m
C．从地面至h＝2m，物体的动能减少30J
D．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J
8、 (本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率
D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率
9、 (本题9分)张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（ ）

A．t=4.5s时，电梯处于超重状态
B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小
C．t=59.5时，电梯处于超重状态
D．t=60s时，电梯速度恰好为零
10、 (本题9分)如图所示，是流星在夜空中发出的明亮光焰，此时会有人在内心许下一个美好的愿望．有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落地面的过程中同空气发生剧烈摩擦形成的．下列相关说法正确的是（ ）

A．空气摩擦力对流星做的功等于流星动能的变化量
B．重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量
C．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的减少量
D．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的增加量
11、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果错误的是（　　）
A．合外力做功50J B．阻力做功-500J
C．重力做功500J D．支持力做功50J
12、 (本题9分)如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜放置，以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在A处，小物块在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H，则在物块从A到B的过程中

A．两种传送带对小物块做功相等
B．两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等
C．两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等，甲的小
D．两种传送带与物块摩擦产生的热量相等
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．

先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．
若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝5.02 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm．请回答以下问题(g＝9.80 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_____________．
(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝_______．(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v0＝________m/s．
14、 (本题9分)在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s，g=9.8m/s2)，那么：

(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s
(2) 从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量 △EP=___________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J；（以上三空结果均保留两位有效数字)
15、 (本题9分)在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中．

（1）下列操作正确的是_______．
A．打点计时器应接到直流电源上
B．先释放重物，后接通电源
C．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器
（2）如下图所示，为实验中所得到的甲、乙两条纸带，应选_______（选填“甲”或“乙”）纸带好．

（3）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝__________，动能变化量ΔEk＝__________．

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要的原因是_______．
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）
(1)画出光在棱镜中传播的光路图；
(2)求光在棱镜中传播的时间。

17、（10分）如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为，重力加速度为g。求：
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；
（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。

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、D
【解析】
AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则

所以点的线速度大小为

可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；
C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；
D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为

即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。
故选D。
2、A
【解析】
根据万有引力提供向心力，得：
又在地球表面上，由重力等于万有引力，得：；据题：h=R0；联立解得：，，F=mg，v= ，故A正确，BCD错误．故选A．
3、D
【解析】
ABC.磁铁放在A处时，合力与速度不共线，故小钢球向磁铁一侧偏转，但不是匀速圆周运动；选项ABC错误；
D.磁力大小与距离有关，故小球的加速度是变化的，故小球做变加速曲线运动，选项D正确；
4、B
【解析】
当水平恒力F拉A时对整体分析有：

隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：
.
当水平恒力拉B时对整体分析有：

隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：
.
则：

A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析相符，故B正确.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析不符，故D错误.
5、D
【解析】
A．伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度的概念，选项Ａ错误；
B．开普勒通过观测行星运动发现行星运动三定律，牛顿发现了万有引力定律，选项Ｂ错误；
C．密立根通过油滴实验测出了元电荷的电荷量，选项Ｃ错误；
D．法拉第最早引入电场概念，并提出用电场线形象描述电场，选项Ｄ正确。
6、C
【解析】
AB.根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；
CD. 根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于E点，故C正确，D错误．
7、AC
【解析】
根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；
A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。
B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。
C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。
D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。
8、ABC
【解析】
A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；
B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；
CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．
故选ABC．
点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
9、AD
【解析】
A. 电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；
B. t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；
C. t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．
D. 根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．
10、BC
【解析】
由动能定理得：流星动能的变化量等于流星所受合外力对流星所做的总功，而流星所受的合外力为地球的吸引力与摩擦力的合力，故地球对流星的吸引力与空气摩擦力对流星做的总功等于流星动能的变化量，A错误；由功能关系得：重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化；流星下坠的过程中，重力对流星做正功，故重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量，B正确；根据功能关系得：物体机械能的变化量等于除重力（系统弹力）之外的其它力对物体做的功；流星下坠的过程中，除重力之外的其它力为摩擦力，摩擦力对流星做负功，故流星的机械能会减小，C正确，D错误．
11、BCD
【解析】
A. 根据动能定理，则合外力做功 ，选项A正确；
B. 阻力做功，选项B错误；
C. 重力做功WG=mgh=750J，选项C错误；
D. 支持力做功为零，选项D错误；
此题选择错误的选项，故选BCD.
12、AC
【解析】
A.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量，两种情况下物体动能的增加量相等，重力势能的增加量也相同，即机械能的增加量相等，根据功能关系知，两种传送带对小物体做功相等，故A正确.
C.根据公式v2=2ax，乙物体的位移小，v相等，可知物体加速度关系a甲＜a乙，再由牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma，得知μ甲＜μ乙；故C正确.
D.由摩擦生热Q=fS相对知，
甲图中：，，．
乙图中：，，
解得：，，Q甲＞Q乙；故D错误.
B.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同； ； 1.00；
【解析】
（1）[1]．要保证每次抛出时的速度相等应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下并且斜槽轨道末端必须保持水平，只要做到这两点，我们就能得到相等的速度，从而包着在最低位置做平抛运动；
（2，3）[2][3]．水平方向上每次平移x，说明ABC三点的时间间隔相等设为t，由于在竖直方向上小球做的是匀加速直线运动，所以根据匀加速直线运动在相等时间内走过的位移差是一个定值得

两式可计算出
v0＝
代入数据得出
v0＝1.00m/s．
14、0.98 0.49 0.48
【解析】
（1）[1].利用匀变速直线运动的推论

（2）[2].重力势能减小量
△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49 J．
[3]动能的增加量
∆EkB=mvB2=×1×（0.98）2=0.48 J．
15、C; 甲; ; ; C;
【解析】
（1）打点计时器应接到交流电源上，故A错误．实验时应先接通电源，后释放重物，故B错误．释放重物时，重物应尽量靠近打点计时器，故C正确．故选C．（2）根据，可知纸带应选择第一、二个点的距离大约为2mm的，故选甲；（3）重力势能减小量：，根据匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，则B点的速度为，故动能的增量为：；（4）实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选C．
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及知道实验中误差的来源，掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．

三．计算题(22分)
16、 (1)；(2)a
【解析】
(1)根据光的折射和反射定律画出光路如图

(2)设入射角为i，折射角为，由折射定律：得

设全反射的临界角为，由，得

由几何关系，所以在D点的入射角等于>，故在D点发生全反射，由几何关系
，
设光在棱镜中传播距离为s，传播时间为t，则

得

由得

17、（1）求弹簧的劲度系数k为；
（2）弹簧为原长时，杆的角速度为；
（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了。
【解析】
（1）由平衡条件解得弹簧的劲度系数为：；
（2）当弹簧弹力为零时，小球只受到重力和杆的支持力，它们的合力提供向心力，则有：
，解得：；
（3）当时，弹簧处于伸长状态，伸长量为x，由正交分解知
竖直方向：FNcos30°﹣kxsin30°＝mg，水平方向：，解得： 。
此时，弹簧弹性势能增量为零，此时小球速度为：v＝ω2（l0+x）sin60°，小球机械能增量为：。