2025年甘肃省白银市平川中恒学校高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025年甘肃省白银市平川中恒学校高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题
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，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体和，它们通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接，物体以匀速向右运动，在绳子与轨道成角时，物体的速度大小为（ ）

A．
B．
C．
D．
2、 (本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则

A．B的加速度比A的大
B．B在最高点的速度比A在最高点的大
C．B的飞行时间比A的长
D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率
3、 (本题9分)货轮拖拽船所需的拉力与其速度成正比，当拖拽速度为4m/s时，所需功率为20kW.则当速度减小为2m/s时所需功率为(　　)
A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW
4、 (本题9分)如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上．则（ ）

A．弹簧秤示数是24N
B．m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2
C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2
D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s2
5、物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端．下列说法正确的是（   ）
A．上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量
B．上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失
C．上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同
D．上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量
6、 (本题9分)一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时
A．速度相同，波长相同 B．速度不同，波长相同
C．速度相同，频率相同 D．速度不同，频率相同
7、 (本题9分)一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（ ）
A．电源释放电能，电动机消耗电能
B．电源给内外电路所做的总功为
C．电动机输出的机械能为
D．电源的效率为
8、 (本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（ ）

A．所受的合外力与所受的合外力大小相等
B．所受摩擦力方向指向圆心
C．若，细绳无张力
D．若，两物块与圆盘发生相对滑动
9、 (本题9分)如图所示，斜面体放置在水平地面上，物块沿粗糙的斜面加速下滑，斜面体始终保持静止，在此过程中（ ）

A．斜面体对物块的作用力斜向左上方
B．斜面体对物块的作用力斜向右上方
C．地面对斜面体的摩擦力水平向右
D．地面对斜面体的支持力大于物块与斜面体的重力之和
10、 (本题9分)如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,下列说法正确的( )

A．A，B，C三点线速度大小都相同
B．A，B，C三点角速度大小都相等
C．A，B，C三点中,B点的向心加速度最小
D．A，B，C三点中,B点的转速最小
11、 (本题9分)一个物体在某高度由静止开始竖直下落，在运动过程中所受的阻力恒定．若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能．（B、C、D三图中的曲线均为抛物线）．则下列图像中正确的是 （ ）
A． B． C． D．
12、 (本题9分)如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量， 从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：

A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能
B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒
C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动
D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能
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，回答下列问题：
（1）用打点计时器打出一条纸带，前后要连续进行一系列的操作，下列各步骤的合理顺序是______.
A．释放纸带 B．接通电源
C．取下纸带 D．切断电源
（2）如图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是______.

（3）如下图，某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为记数点，后隔一段距离，取连续点为记数点如图所示.已知重锤的质量为，则电磁打点计时器打下点时，重锤减少的重力势能______，重锤增加的动能______.（取，计算结果均保留两位有效数字）

（4）比较与的大小，发现并不相等，造成这个结果的原因可能是______.
14、 (本题9分)如图所示，某研究性学习小组探究“动能定理”设计了如下实验：水平轨道B（动摩擦因数视为相同）固定在水平桌面上，弹射装置A可置于水平轨道B 的任何一处，将滑块C 以相同 的初动能弹射出去，滑块C滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面。（已知重力加速度为g）根据 上述实验，回答下列问题：

(1)若CO间距离为L，滑块被弹射后,在水平轨道上的运动过程克服摩擦力做功为 W，改变弹簧装置位置,当CO=L/2 时，滑块在水平轨道上克服摩擦力做功为：________。
(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程 x 以外，还需要测量的物理量有______（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）。 末动能EK = ____________（只用字母表示）。
15、 (本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。

下列操作步骤中正确的是______
A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上
B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带，后接通电源
D.选取纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰
实验中，得到如图所示的一条纸带。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，已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字
通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是______。
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，斜面倾角θ=53°．两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压（不连接），处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过半圆轨道最高点A，b球恰好能到达斜面轨道最高点B．已知a球质量为m1=2kg，b球质量为m2=1kg，小球与斜面间动摩擦因素为μ= ．求：（g取10m/s2，，）

（1）经过C点时轨道对a球的作用力大小FC；
（2）b球经过斜面底端D点时的速度大小VD（结果保留三位有效数字）；
（3）释放小球前弹簧的弹性势能 ．
17、（10分） (本题9分)额定功率为96kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是40m/s，汽车的质量是2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变．求：
(1)汽车受到的阻力多大？
(2)5s末汽车的瞬时功率多大？
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？
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、B
【解析】
将B点的速度分解如右图所示,

则有: ，解得： ，故B正确；ACD错误
故选B
点睛：根据运动的合成与分解,结合A的速度与B的速度沿着绳子方向的速度大小相等,结合平行四边形定则求出物体B的速度.
2、B
【解析】
不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由 知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。
3、A
【解析】
货轮拖拽船所需的拉力与其速度成正比，即：，根据功率方程：，可以得到：，所以，BCD错误，A正确
4、D
【解析】
AB．对两个物体整体受力分析，两物体受到F1与F2的拉力作用，弹簧秤的拉力属于系统内力，由牛顿第二定律有：，解得m1和m2共同运动加速度大小为；对m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的弹簧秤的拉力T，则有：，解得弹簧秤的拉力为，故AB错误；
CD．突然撤去F2的瞬间，由于弹簧秤的弹力不变，则m1的受力情况不变，其加速度大小仍为，故C错误，D正确．
5、C
【解析】
A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故 ，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；
B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；
C．上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；
D．对上滑过程写动能定理有；
对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样，故D错误．
6、D
【解析】
不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小．
A．速度相同，波长相同，与结论不相符，选项A错误；
B．速度不同，波长相同，与结论不相符，选项B错误；
C．速度相同，频率相同，与结论不相符，选项C错误；
D．速度不同，频率相同，与结论相符，选项D正确；
故选D．
光的传播、光速、波长与频率的关系
【方法技巧】
本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式公式分析光进入不同介质中的传播速度．
7、BC
【解析】
电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确； 根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．
8、BCD
【解析】
A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.
B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.
C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.
D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，
对A物块：，
对B物块：
联立解得：；故D正确.
故选BCD.
9、BC
【解析】
AB．以物体为研究对象，受力分析可知，物体受重力、斜面的作用力而加速下滑，则合外力一定沿斜面向下；根据二力的合成可知，斜面体对物块的作用力只能斜向右上方，故A错误，B正确；
C．再对斜面体分析可知，斜面体受物体向左下的压力，故斜面体受到的摩擦力水平向右，故C正确；
D．对整体受力分析可知，整体有向下的加速度，可以认为整体处于失重状态；故整体对地面的压力小于两物体的重力，故D错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
A、B项：ABC属于同轴转动，故他们的角速度相等，由v=ωr知，AC的半径r相等，故线速度的大小相等，都大于B点的线速度，故A错误，B正确；
C项：由a=ω2r知，A、C半径相等，B点的半径最小，故AC向心加速度相等，大于B的向心加速度，故C正确；
D项：ABC属于同轴转动，故他们的角速度相等，各点的转速是相等的。故D错误。
11、AC
【解析】
下落过程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不变，故A正确．小球做初速度为0的匀加速运动，故v-t图象是直线，故B错误．根据S=at2，位移S与t2成正比，故C正确．机械能随时间变化的表达式：E=E0-fS=E0-fat2，故D正确．故选ACD．
对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质．
12、AD
【解析】
A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.
B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.
C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.
D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）BADC （2）丙 （3）1．35 小于
【解析】
(1)根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带，然后切断电源，最后取下纸带，所以实验的步骤顺序为BADC；
(2)为了减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，故合理的位置因为丙图；
(3)由图可知，E点时下落的高度为：；故重力势能的减小量为：；根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出，重锤增加的动能；
(4)由于下落中存在存在空气阻力和摩擦阻力，因此减小的重力势能一定大于增加的动能；
14、 滑块质量m，桌面到地面的高h
【解析】
(1)滑块被弹射后，在水平轨道上的运动过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做负功，若，克服摩擦力做功为，当时，克服摩擦力做功为
(2)滑块从点抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则运动时间，水平方向做匀速直线运动,则平抛运动的初速度，末动能，所以要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程以外，还需要测量的物理量有滑块的质量，桌面到地面的高。
15、BD 存在阻力
【解析】
(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。
(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量。
(3)根据实验的原理和能量守恒分析重力势能减小量略大于动能增加量的原因。
【详解】
（1）打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故A错误。为了减小阻力的影响，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确。实验时，应先接通电源再释放纸带，故C错误。根据知，选纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰，故D正确。故选BD。
（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为：
B点的瞬时速度为：
则动能的增加量为：。
（3）通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是存在阻力作用。
解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，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) （3）
【解析】
（1）a球恰好通过最高点时：
C到A：由动能定理：.
在C点 ： .
解得：
（2）b球从D点到达最高点B过程中，由动能定理：

又
解得： .
（3）在弹簧释放的过程中，由能量守恒：

联立各式解得：EP=150J
17、 (1) 2400N (2) 64kW (3) 7.5s
【解析】
(1)当汽车达最大速度时，加速度为零，牵引力的大小等于阻力的大小由P=FV
即：

(2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为，根据牛顿第二定律得：

解得：

假设5s末汽车仍然匀加速，则此时的瞬时速度为

则

故说明汽车在5s末的瞬时功率为64kW
(3)汽车做匀加速运动时，牵引力恒定，随着车速的增大，汽车的输出功率增大，当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，设为
则有：

根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间为