2025届福建省福建师范大学附属中学高一下物理期末调研模拟试题含解析.doc

2025届福建省福建师范大学附属中学高一下物理期末调研模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）

A． B．
C． D．
2、 (本题9分)真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（ ）
A．F B．2F C． D．
3、 (本题9分)如图所示,轻质弹簧长为,竖直固定在地面上,质量为的小球,在离地面高度为处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为.在下落过程中,小球受到的空气阻力为 ,则弹簧在最短时具有的弹性势能为(   )

A． B．
C． D．
4、 (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
5、 (本题9分)如图所示， “神舟十号”飞船在不同时间段的运行轨道分别有圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道 Ⅱ上的一点，M为轨道Ⅰ上的另一点，P为两轨道的交点，关于“神舟十号”的两轨道的运动，下列说法中正确的有(　　)

A．飞船在轨道Ⅱ上运行时，经过P的速度大于经过Q的速度
B．飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度大于在轨道Ⅰ上经过M的速度
C．飞船在 轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．飞船在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过M的加速度
6、 (本题9分)下列说法正确的是( )
A．物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变

B．做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体，加速度可能不变
7、 (本题9分)下列对曲线运动的理解正确的是(　　)
A．物体做曲线运动时，加速度一定变化
B．做曲线运动的物体不可能受恒力作用
C．曲线运动可以是匀变速曲线运动
D．做曲线运动的物体，速度的大小可以不变
8、 (本题9分)质量为2kg的物体竖直向上抛出，物体动能E随上升的高度h的变化关系如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得

A．所受阻力大小为10N
B．所受阻力大小为30N
C．上升2m过程中，机械能减小20J
D．上升2m过程中机械能减小60J
9、在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。那么，下列说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1
B．甲、乙两球落点到顶点的距离之比为2：1
C．甲、乙两球落在斜面上的速度方向相同
D．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：1
10、 (本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
11、 (本题9分)如图所示，质量分别为m、2m的物块a、b用轻质弹簧相连，直立放在水平木板c上，系统处于静止状态．该弹簧处于原长时，相邻两匝之间紧密接触，只能伸长不能压缩．现让木板c以（g为重力加速度）的加速度向下做加速运动，在木板c刚向下运动的瞬间，（　　）

A．a的加速度为0 B．b的加速度为g
C．弹簧上的弹力为0 D．弹簧上的弹力为mg
12、如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（ ）

A．b所需向心力最小
B．b、c的周期相同，且大于a的周期
C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．
（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：A．铁架台、B．打点计时器及复写纸片、C．纸带、D．秒表、E.低压交流电源、F.导线、G.重锤、H.天平，其中不必要的是___________．
（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的___________．

（3）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（交流电频率50Hz），如图所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是__________J，此过程中物体动能的增加量___________g取，结果数据均保留至小数点后两位；通过计算，数值上_______（填“”“”或“”）．

14、 (本题9分)如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是__当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）

15、 (本题9分)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、各点到O点的距离为、、，如图2所示。
从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，打B点时小车的速度______
以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的图象。
由此图象可得随W变化的表达式为______，根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______
三．计算题(22分)
16、（12分）天文观测发现：某半径为R的行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动。测得卫星到行星中心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的周期为T，已知万有引力常量为G.求：
（1）该行星的质量和密度；
（2）若在此行星表面发射卫星，则发射卫星的最小速度为多少?
17、（10分）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷＋Q产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：
（1）物块在A点时受到轨道支持力的大小；
（2）点电荷＋Q产生的电场在B点的电势．

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】
根据牛顿第二定律和题意可得

当支持力为零，根据牛顿第二定律则有

联立解得

故ABC错误，D正确。
故选D。
2、D
【解析】
由点电荷库仑力的公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
3、A
【解析】
小球从开始下落到弹簧压缩到最短的过程中，小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能，根据能量守恒定得：mg[H-（L-x）]=f阻（H-L+x）+EP，得弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能为：EP=mg（H-L+x）-f阻（H-L+x）=（mg-f阻）（H-L+x）。故选A。
运用能量守恒定律分析问题时，首先搞清涉及几种形式的能，其次分清什么能在增加，什么能在减小，再根据能量的变化量列方程．
4、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；
5、D
【解析】
A、在轨道Ⅱ上运行时，由P点向Q点运动，万有引力做正功，动能增大，所以Q点动能大于P点动能，P点的速度小于Q点的速度，故A错误；
B、在轨道Ⅱ上经过P点，由于万有引力大于向心力，会靠近地球运动，在该位置加速，使得万有引力等于向心力，进入轨道Ⅰ，所以飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度，即飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过M的速度，故B错误；
C、根据开普勒第三定律知，，椭圆轨道Ⅱ的半长轴小球轨道Ⅰ的半径，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C错误；
D、在轨道Ⅱ上经过P点所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过P的万有引力，即也等于在轨道Ⅰ上经过M的万有引力，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D正确。
点睛：本题考查了变轨问题，考查了比较线速度与周期大小问题，解决本题的关键掌握卫星的变轨的原理，以及掌握开普勒第三定律，通过比较轨道半径比较运动的周期。
6、D
【解析】
A、曲线运动的速方向一定变化，故是变速运动，而合外力可以是恒力，加速度不变，故A错误．B、物体所受合外力为零时，做匀速直线运动或静止，不可能做曲线运动，B错误．C、匀变速曲线运动所受合力为恒力，故只要合外力和速度不共线就能做曲线运动，C错误．D、当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，故D正确．故选D．
【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件.
7、CD
【解析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，如平抛运动，故A错误，C正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，故B错误；做曲线运动的物体，速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故D正确．所以CD正确，AB错误．
8、AC
【解析】
AB.对物体受力分析后列动能定理得：-mgh-fh=△Ek，由图象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正确，B错误；
CD.除重力外其他力做功等于机械能变化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，则机械能减小20J，故C正确，D错误。
9、CD
【解析】
AD、设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ，，只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1，
甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1．A错误，D正确；
B、甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1．B错误；
C、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，C正确；
10、BC
【解析】
第一宇宙速度是贴近地球表面作圆周运动的最大环绕速度，最小的发射速度
11、BC
【解析】
设轻质弹簧的弹力为N，c对b的 弹力为，对a有

对b有

根据题意则有

联立解得

故BC正确，AD错误；
故选BC．
12、AB
【解析】
根据万有引力提供向心力得

A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；
B. 所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；
C. 所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；
D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、DH； C； 0.50m； 0.48m >
【解析】
（1）本题是用打点计时器研究自由落体的机械能守恒，所以秒表不需要，实验最后验证的是是否成立，等式两边都有m，所以天平可以不用，因此不必要的器材为DH；
（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是过原点的倾斜直线，C正确；
（3）从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是，B点的速度为，此过程中物体动能的增加量，重物下落过程中由于空气阻力的作用，重力势能没有全部转化为动能，所以>
14、1.54（1. 51-1.56 均可） 1.48（1.45-1.49 均可） 存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）
【解析】
第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；
第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量△Ek=；
第三空. 重物动能的增加量△Ek小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.
15、 ； ； ； 质量；
【解析】
根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；
【详解】
由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为；
中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即；
根据图象上的点，可以得出得随W变化的表达式为：；
功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；
本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。

三．计算题(22分)
16、（1）， （2）
【解析】
(1)根据卫星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：

解得行星的质量：

行星的质量为，体积
联立可得行星的密度：

（2）发射速度最小的卫星是贴着行星表面圆周的近地卫星，由万有引力提供向心力，有：

结合，联立解得：

17、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到点电荷的库仑力

由几何关系可知

设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有

解得

（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为，由动能定理有：

解得