江苏省苏州市吴江高级中学2024-2025学年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

江苏省苏州市吴江高级中学2024-2025学年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)如图所示，质量为m、半径为b的小球，放在半径为a、质量为3m的大空心球内．大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（ ）

A． B． C． D．
2、 (本题9分)下列几种说法正确的是（　　）
A．物体受到变力作用，一定做曲线运动
B．物体受恒力作用，一定做匀变速直线运动
C．物体所受合外力方向不断改变时，一定做曲线运动
D．物体所受合外力方向与速度方向有夹角时，一定做曲线运动
3、下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是
A． B． C． D．
4、 (本题9分)如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,见动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.（ ）

A．小球所受合外力沿水平方向
B．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越大
C．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越小
D．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球做圆周运动的线速度越小
5、 (本题9分)如图所示为某人游珠江，他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去．设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( )

A．水速大时，路程长，时间长
B．水速大时，路程长，时间不变
C．水速大时，路程长，时间短
D．路程、时间与水速无关
6、一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功7J，电场力做功2J，克服空气阻力做功0.5J，则下列判断正确的是（ ）
A．动能增大9.5J B．机械能增大1.5J
C．重力势能增大7J D．电势能增大2J
7、 (本题9分)关于电场强度和电场线，下列说法正确的是
A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比
B．电场中某一点的电场强度，与放置的试探电荷无关
C．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合
8、 (本题9分)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )

A．b和a同时相对圆盘滑动
B．当a、b相对圆盘静止时，a、b所受的摩擦力之比为1：2
C．b开始相对圆盘滑动的临界角速度为ω=
D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg
9、 (本题9分)下列运动中，任何1秒的时间间隔内运动物体速度改变量完全相同的有(空气阻力不计) （　）
A．自由落体运动 B．平抛物体的运动
C．竖直上抛物体运动 D．匀速圆周运动
10、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（ ）

A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．c在4 h内转过的圆心角是
C．b在相同时间内转过的弧长最长
D．d的运动周期有可能是23h
11、 (本题9分)下列关于物理学史的描述，正确的是
A．牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的
B．库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量
C．密立根提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，并测出元电荷的电荷量
D．富兰克林命名了正负电荷
12、 (本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是
A．电梯匀速下降
B．物体自由下落
C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
D．物体沿着斜面匀速下滑
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)如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置，其中M为电磁铁，S为轻质开关，E为电池，a、b是两个相同的小钢球．

（1）如图甲所示，在研究平抛运动时，小球a沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，此时被电磁铁吸住的小球b同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两球总是同时落地．该实验现象说明了a球在离开轨道后_____
A．水平方向的分运动是匀速直线运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运
C．竖直方向的分运动是自由落体运动
D．两小球落地速度的大小相同
（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示．图中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标xB＝40cm，yB＝20cm，A、C点位于所在小方格线的中点．则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝_____m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小vB＝_____m/s．（g＝10m/s2）
14、（10分） (本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，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。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：

（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。
（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）
（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴以为横轴画出的图像是图中的__________。
A． B．
C． D．
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)如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。
①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；
②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？

16、（12分） (本题9分)如图所示，质量为m的滑块在离地面高H=0.45m的光滑弧形轨道上由静止开始下滑。轨道与水平面接触平滑，求：
(1)滑块到达轨道底端B时的速度大小为多大？
(2)如果滑块在水平面上滑行的最大距离是2.25m，则滑块与水平面间的动摩擦因数为多大？（g取10m/s2）

17、（12分） (本题9分)如图所示，装置的左边AB部分是长为L1＝1m的水平面，一水平放置的轻质弹簧左端固定并处于原长状态。装置的中间BC部分是长为L2＝2m的水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以v＝2m/s的速度顺时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m＝1kg的小滑块从其上距水平台面h＝1m的D处由静止释放，滑块向左最远到达O点，OA间距x＝0.1m，并且弹簧始终处在弹性限度内。已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数μ＝0.25，取g＝10m/s2。

（1）求滑块第一次到达C点时速度大小；
（2）求弹簧获得的最大弹性势能；
（3）求滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度。
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、D
【解析】
设小球滑到最低点所用的时间为t，大球的位移大小为x，小球发生的水平位移大小为a-b-x，取水平向左方向为正方向．则根据水平方向平均动量守恒得：
即： , 解得： ,故选D．
2、D
【解析】
根据物体做曲线运动条件，判断何时物体做曲线运动。
【详解】
AB．做曲线运动的条件是当力的方向与运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。如果变力方向与运动方向始终在一条直线上，物体仍做直线运动，而若恒力的方向与运动方向不在一条直线上时，也会做曲线运动，AB错误；
C．如果地面上有一木箱，一同学推一下，再拉一下，力的方向不断的发生变化，此时木箱仍可做直线运动，C错误；
D．物体所受合外力方向与速度方向有夹角，也就是此时速度方向与力的方向不在一条直线上，一定做曲线运动，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止。可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布。
A.A图与结论不相符，选项A错误；
B. B图与结论不相符，选项B错误；
C. C图与结论相符，选项C正确；
D. D图与结论不相符，选项D错误；
4、A
【解析】
小球做匀速圆周运动受重力和支持力两个力作用，两个力的合力提供向心力，方向沿水平方向，故A正确．

由受力图可知，小球受到的合外力为F合=mgtanθ，则小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，小球所受合外力不变，选项BC错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得v=，小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，轨道半径越大，则线速度越大，故D错误；故选A．
点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．
5、B
【解析】
根据运动独立性，过河的时间应该由垂直过河的游泳速度，以及河道宽度决定，即，由于人的速度不变，所以过河时间不受水流速度的影响；由于水流速度增加，所以沿河人在水里的漂流位移增加，即合位移变大，故B正确，ACD错误．
6、B
【解析】
A.由动能定理可得，△EK=7J+2J-0.5J=8.5J，故A不符合题意；
B. 重力外之其它力做的总功等于机械能的增加量，机械能的增加量为2J-0.5J=1.5J，故B符合题意；
C.重力做功7J，重力势能减小7J，故C不符合题意。
D.电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，电场力做了2J的功，电势能减少2J，故D不符合题意；
7、BCD
【解析】
AB. 电场强度的定义式为，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故A项与题意不相符，B项与题意相符；
CD. 电场线是为了形象的描述电场而人为引入的曲线，而物体的运动轨迹是由物体所受合外力与初速度之间的夹角决定，二者不一定重合；在非均匀的电场中，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动轨迹不会与电场线重合；若电场线为直线，物体的初速度为零，则运动轨迹与电场线是重合的，故CD项与题意相符．
8、BC
【解析】
A、两个木块的最大静摩擦力相等.木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力 ,m、 相等,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,
故A错;B对；
C、当b刚要滑动时,有 ,计算得出ω=，故C对；
D、当ω=时，a所受摩擦力的大小为，故D错；
综上所述本题答案是：BC
木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定
9、ABC
【解析】
自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动的加速度都为g，根据△v=at=gt，可知△v的方向竖直向下，不变，相等时间，大小相等，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的，ABC正确D错误．
10、ABD
【解析】
A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；
B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；
C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；
D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；
本题选错误的，故选ABD.
11、ABD
【解析】
牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的，选项A正确；库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量，选项B正确；法拉第提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，密立根测出元电荷的电荷量，选项C错误；富兰克林命名了正负电荷，选项D正确；故选ABD.
12、BC
【解析】
A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；
B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；
C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；
D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C 2 2
【解析】
（1）[1]球a与球b同时释放，同时落地，时间相同；a球做平抛运动，b球做自由落体运动；将球a的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而a球的竖直分运动与b球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即a球的竖直分运动与b球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故填C.
（2）[2]由题意可知，A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，
C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm.
根据△y＝gT2，得：
Ts＝0.1s
则平抛运动的初速度为：
v0m/s＝2m/s.
[3]B点竖直方向上的分速度为：
vym/s＝2m/s.
则B点的瞬时速度为：
vB2m/s.
14、B 1.88 1.84 重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用 A
【解析】
解：(1) 验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；
(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；
(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确。

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
【解析】
①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为。
从题图中可以看出，a波波长；b波波长
波波峰的坐标为

波波峰的坐标为

由以上各式可得，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的坐标为
。
②波波峰传播到处的时间为
。
波波峰传播到处的时间为
。
其中
当处的质点处于波峰时，有
以上各式联立可解得
。
由分析可知，当时，处的质点经历最短的时间到达波峰，将代入

解得
。
16、 (1)3m/s；(2)0.2
【解析】
(1)设滑块到达点时的速度为，根据动能定理可得

解得

(2)滑块在水平面上滑行时，根据动能定理则有

解得滑块与水平面间的动摩擦因数为

17、（1）滑块第一次到达C点时速度大小是；
（2）弹簧获得的最大弹性势能是2.75J；
（3）滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度是0.2m。
【解析】
（1）对滑块从D到O由动能定理得：，解得：
（2）对滑块从D到O由能量守恒定律得： ，解得：Ep＝2.75J
（3）设滑块返回到达B点速度为v1
由能量守恒定律得： ，解得：v1＝1m/s。
滑块再次进入传送带后匀加速运动，由牛顿二定律得：μmg＝ma，解得：a＝2.5m/s2，
滑块速度增加到2 m/s时的位移为： ，
所以滑块再次回到C点的速度为2 m/s，对滑块从C到最高点，由机械能守恒得： ，解得：h1＝0.2m。