2025届江西省上饶市铅山一中、横峰中学物理高一下期末考试模拟试题含解析.doc

2025届江西省上饶市铅山一中、横峰中学物理高一下期末考试模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( )
A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合力一定大
B．牛顿第二定律说明质量大的物体其加速度一定小
C．由F＝ma可知，物体所受到的合力与物体的质量成正比
D．同一物体的加速度与物体所受到的合力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合力方向一致
2、 (本题9分)宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统．在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示．若AO>OB,则( )

A．星球A的角速度一定大于B的角速度
B．星球A的质量一定小于B的质量
C．双星的总质量一定,双星之间的距离越小,其转动周期越大
D．双星之间的距离一定,双星的总质量越大,其转动周期越大
3、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用力不做功时，反作用力也不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等
D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功
4、 (本题9分)如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力F，则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）

A．物块Q的机械能一直增加
B．初末两状态，物块Q的机械能相等
C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能
D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量
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、 (本题9分)如图所示，一质量m2＝0.25 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0.30 kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0.45，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量m1＝0.05 kg的子弹以水平速度v0＝18m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g 取10 m/s2。下列分析正确的是（ ）

A．小物体在小车上相对小车滑行的时间s
B．最后小物体与小车的共同速度为3m/s
C．小车的最小长度为1.0m
D．小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s
7、 (本题9分)在离地面30 m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的时，速度为10 m/s，则小球抛出5 s末的速度大小、方向和5 s内位移的大小和方向是(取g＝10 m/s2)(　 　)
A．v＝30 m/s，方向竖直向上
B．v＝30 m/s，方向竖直向下
C．x＝45 m，方向竖直向下
D．x＝25 m，方向竖直向下
8、 (本题9分)两个相同的小球处于同一高度，同时开始运动，其中球做自由落体运动、球做平抛运动，最后到达同一水半面，不计空气阻力．下列说法正确的有（ ）
A．两个小球落地时的动能相同
B．从开始运动到落地，两个小球动能的增量相同
C．从开始运动到落地，重力对两个小球做功的平均功率相同
D．小球即将着地时重力做功的瞬时功率大
9、 (本题9分)如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，P、P＇是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子，不计质子重力下列判断正确的是

A．质子将向O一直做加速运动，加速度一定是逐渐增大
B．质子将向P＇一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小
C．质子将向P＇一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小
D．质子所经过的位置电势越来越低
10、 (本题9分)如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是(　　)

A．粒子在M点的速率最大
B．粒子所受电场力与电场方向相同
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子速度先减小后增大
二、实验题
11、（4分）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2，实验小组选出的一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点．

（1）要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材必须要选取的有_________．（填写字母代号）
A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．交流电源
（2）为减少实验误差，下落物体应选用________（选填“50 g钩码”或“200 g重锤”）
（3）进一步测得题图中h1=13.06cm，h2=7.14cm，h3=8.71cm，若重锤的质量为0.10kg，则打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________J，此时重锤的动能比开始下落时增加了______________J（计算结果保留3位有效数字）。

12、（10分） (本题9分)某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门．重力加速度大小为g．

（1）若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________．
（2）若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律．
（3）实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能或小测量误差,下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号)
A．释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可
B．选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上
C．选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上
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） (本题9分)如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上与圆弧的圆心O等高的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求：

（1）物体释放后，第一次到达B处的速度大小，并求出物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；
（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力的大小；
（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D（E、O、D为同一条竖直直径上的3个点），释放点距B点的距离L应满足什么条件．
14、（14分） (本题9分)2014年4月16日，美国国家航空航天局（NASA）宣布首次在太阳系外发现与地球差不多大的行星。假设未来人类向这颗行星发射探测飞船，探测飞船（连同登陆舱）的总质量为m1，绕这颗行星做半径为r1、周期为T1的匀速圆周运动，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该行星更近的半径为r2的圆轨道上做匀速圆周运动，登陆舱的质量为m2，万有引力常量为G。求：
（1）该行星的质量M ；
（2）登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的线速度大小v。
15、（13分） (本题9分)我国“神舟”六号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化．图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…），若已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度g，地球自转周期为24h，根据图中的信息：

（1）如果飞船运行周期用T表示，试写出飞船离地面高度的表达式.
（2）飞船运行一周，地球转过的角度是多少？
（3）求飞船运行的周期．
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】
由牛顿第二定律可知，所受的合外力大的物体，加速度一定大，选项A错误；牛顿第二定律说明了当所受的外力一定的情况下，质量大的物体，其加速度一定就小，选项B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受到的合外力方向一致，选项D正确；故选D.
2、B
【解析】
A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等；根据万有引力提供向心力公式得，因为rB＜rA，所以mB＞mA，即B的质量一定大于A的质量;故A错误.
B、双星系统角速度相等根据v=ωr，且AO＞OB，可知，A的线速度大于B的线速度;故B正确.
C、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小;故C错误.
D、根据周期为，可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大;故D错误.
故选B.
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．
3、D
【解析】
作用力做正功，反作用力可以做正功、负功或不做功，选项ABC错误；故选D
本题考查作用力和反作用力，难度较小，注意功W与F和s的方向有关
4、B
【解析】
轻绳的拉力刚好为零时弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于，弹簧的压缩量；物块Q向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于，弹簧的伸长量．
AB．在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q先做正功后做负功，物块Q的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q的机械能相等．故A项错误，B项正确．
C．物块Q的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C项错误．
D．初末两状态，物块Q的机械能相等，则此过程中Q重力势能的减少量等于Q动能的增加量．故D项错误．
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、AD
【解析】
子弹射入小车的过程中，由动量守恒定律得：，解得v1=3m/s；
小物体在小车上滑行过程中，由动量守恒定律得：
解得v2=1.5m/s；
以小物体为对象，由动量定理得：，解得，小车对小物体的摩擦力的冲量为I=0.45N·s
当系统相对静止，小物体在小车上滑行的距离为l，由能量守恒定律得：

解得l=0.5m，所以小车的最小长度为0.5m。
A.小物体在小车上相对小车滑行的时间s，与上面计算结果相符，故A正确；
B.最后小物体与小车的共同速度v2=1.5m/s，故B错误；
C.小车的最小长度为0.5m，故C错误；
D.小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s，与上面计算结果相符，故D正确。
7、BD
【解析】
根据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离时，速度大小也为10 m/s，由，解得：h＝20 m．由得，可得初速度v0＝20 m/s；抛出5 s后的速度v＝v0－gt＝20 m/s－10×5 m/s＝－30 m/s，负号说明方向竖直向下；位移为：，负号说明方向竖直向下，故BD正确，AC错误．
8、BC
【解析】
两球落地时，重力做功相同，由于平抛运动有初动能，则平抛物体落地的动能较大，选项A错误；从开始运动到落地，两个小球动能的增量等于重力做功，即均为mgh，选项B正确；平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则两球落地时间相同，根据可知，重力对两个小球做功的平均功率相同，选项C正确；两球落地时竖直速度相同，根据P=mgvy可知，两球落地时重力的瞬时功率相同，选项D错误；故选BC.
9、CD
【解析】
a、b为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向P→P′，质子从P点到P′点运动的过程中，电场力方向P→P′，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．PP′过程中，质子一直做加速运动，但加速度变化情况不确定．
【详解】
a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，从P点静止释放一个质子后将向运动，由于电场强度方向是P指向，则质子受到的电场力指向，所以质子做加速运动，由于电场强度的大小不定，从P到电场强度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，所以加速度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，沿电场线方向电势降低，即质子所经过的位置越来越低，CD正确．
等量同种正电荷电场中，在其中垂线上电场方向竖直向上，O点的电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从O向两侧先增大后减小，沿电场线方向电势降低．
10、CD
【解析】
AD．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；
B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；
C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；

二、实验题
11、BD 200 g重锤 0.198 0.196
【解析】
(1)[1]在该实验中，需测量物体下降的高度和物体的速度，所以纸带处理时需要刻度尺；打点计时器还需要交流电源，供计时器工作；而比较重力做功和动能变化的关系，两边都有质量，可以约去，不需要天平；同时不需要秒表，故BD正确；
(2)[2]为了减小阻力的影响，重锤选择质量大，体积小的，即密度大的，所以选择质量为200g的重锤；
(3)[3]从开始到B过程中，重锤重力势能变化量

[4]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得

从开始到B过程中，重锤动能变化量

12、 (1) (2) (3)B
【解析】
（1）小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为 、．
（2）要验证的关系是：，即，若该实验中等式成立，即可验证机械能守恒定律．
（3）实验时要选用密度较大的铁球相对阻力较小，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上，以减小实验的误差，故选B.
此题关键是要搞清用光电计时器测量速度的原理，明确瞬时速度的测量方法，即用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，知道要验证的能量关系．

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）设物体释放后，第一次到达B处的速度为，根据动能定理可知：

解得：

物体每完成一次往返运动，在AB斜面上能上升的高度都减少一些，最终当它达B点时，速度变为零，对物体从P到B 全过程用动能定理，有

得物体在AB轨道上通过的总路程为

（2）最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B运动到E时速度为 v，由动能定理知：

在E点，由牛顿第二定律有

解得物体受到的支持力

根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为，方向竖直向下．
（3）设物体刚好到达D点时的速度为此时有

解得：

设物体恰好通过D点时释放点距B点的距离为，有动能定理可知：

联立解得：

则：

答案：（1）； （2）； （3）
14、（1）；（2）2π
【解析】
（1）飞船绕星球圆周运动的向心力由万有引力提供，令星球的质量为M，则由题意有：
，
解得：

（2）登录舱在r2的轨道上运动时满足万有引力提供向心力即：

解得：

15、（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）飞船的运行有万有引力提供向心力，即
在地球表面处万有引力等于重力
求得飞船的轨道半径：
飞船离地面的高度
②飞船每运行一周，地球自转角度为
③神舟飞船运行的周期T为
考点：万有引力与航天