2024-2025学年湖北省宜昌金东方高级中学等部分示范学校高一下物理期末联考模拟试题含解析.doc

2024-2025学年湖北省宜昌金东方高级中学等部分示范学校高一下物理期末联考模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．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)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
B．人在最低点时，绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小
C．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小
D．绳对人的冲量方向始终向上，人的动量大小一直减小
2、如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的

A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍
3、 (本题9分)如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是(　)

A．摩擦力对轮胎做了负功
B．重力对轮胎做了正功
C．拉力对轮胎不做功
D．支持力对轮胎做了正功
4、 (本题9分)下列式子属于比值定义物理量的是
A．t= B．a= C．C= D．
5、 (本题9分)在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差可以测出被测的物体的速度；某时刻测速仪发出超声波，同时汽车在离测速仪355 m处开始做匀减速直线运动．当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车在离测速仪335 m处恰好停下，已知声速为 340 m/s，则汽车在这20 m位移内的平均速度为(　　)

A．5 m/s
B．10 m/s
C．15 m/s
D．20 m/s
6、在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（ ）
A．加速度相同 B．加速度不同
C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同
7、 (本题9分)一汽车的额定功率为p0，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm，则( )
A．若汽车以额定功率p0启动，则做加速度减小的直线运动
B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vm
C．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力均成正比
D．汽车以速度vm匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力
8、下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（ ）
A．

B．
C．
D．
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)半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲、乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲、乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过．空气阻力不计．下列说法正确的是( )

A．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大
B．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小
C．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中小球在轨道最低点的向心力小
D．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大
二、实验题
11、（4分） (本题9分)第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。

(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为__________。
(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示)：钩码的质量m、____________________和____________________。
(3)本实验通过比较__________和__________ (用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．
(4)在本次实验中钩码的质量__________远小于滑块的质量。（填“需要”或者“不需要”）
12、（10分） (本题9分)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图所示，实验主要步骤如下:
（1）实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，得到的纸带应该是____填“甲”或“乙”）．

（2）使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W；
（3）再用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的______________（填写相应实验条件），使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…
（4）分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3…
（5）作出W-v图像，则下列图像符合实际的是_______．

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）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。

14、（14分）不可伸长的轻绳长l=1.2m，一端固定在O点，另一端系一质量为m=2kg的小球．开始时，将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处，无初速释放，如图所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.

(1)求小球运动到最低点B时绳对球的拉力；
(2)若小球运动到B点时，对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F，让小球在竖直面内做完整的圆周运动，求F做功的最小值．
15、（13分） (本题9分)如图所示，带有光滑圆弧的小车A的半径为R，静止在光滑水平面上．滑块C置于木板B的右端，A、B、C的质量均为m，A、B底面厚度相同．现B、C以相同的速度向右匀速运动，B与A碰后即粘连在一起，C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处．则：(已知重力加速度为g)
(1)B、C一起匀速运动的速度为多少？
(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少？

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、C
【解析】A、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能不是最大，动能最大的位置应该是重力与弹力相等的位置，即加速度等于零的位置，故A错；
B、当加速度等于零时，速度达到最大，再向下运动的过程中，绳子的拉力将大于人的重力，所以人在最低点时，绳对人的拉力大小大于人所受的重力大小，故B错
C、绳子的拉力方向向上，而人的运动方向向下，根据 ，可知人的拉力做负功，故C对；
D、拉力方向向上，所以绳对人的冲量方向始终向上，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人先向下加速后向下减速，所以动量先增大后减小，故D错；
故选C
点睛：理解动量的概念，以及知道外力做功的公式，并利用公式解题。
2、A
【解析】
设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。
A. 4倍，与结论相符，选项A正确；
B. 2倍，与结论不相符，选项B错误；
C. 倍，与结论不相符，选项C错误；
D. 倍，与结论不相符，选项D错误；
3、A
【解析】
A、由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，故A正确；
B、轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；
C、设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误；
D、轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误．
本题只要掌握功的公式，既可以判断力是否做功，也可以判断功的正负，关键确定力与位移的夹角．
4、C
【解析】
A.公式t=是匀速直线运动时间与位移的公式，不符合比值定义法的共性。故A错误；
B.公式a=是牛顿第二定律的表达式，不属于比值定义法，故B错误；
C.电容是由电容器本身决定的，与Q、U无关，公式C=是电容的定义式，是比值定义法，故C正确；
D.I与U成正比，与R成反比，不符合比值定义法的共性。故D错误。
5、B
【解析】
汽车做匀减速运动，且汽车在与超声波相遇前后运动的时间相等，则根据匀变速直线运动规律可知，两段时间内的位移之比一定为3：1； 则可知，在与超声波相遇时汽车前进的距离为：，故超声波与汽车相遇时前进的距离为：，因此可知，前进运动20m的总时间为：，汽车的平均速度为：，故选B．
【点睛】根据匀变速直线运动的规律，将汽车的减速运动分为两段相等的时间，则可知两段时间内的位移之比，从而求出超声波前进的位移，从而求出汽车运动的时间，由平均速度公式即可求得平均速度．
6、AC
【解析】
AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；
CD.自由落体下落高度和位移相等

平抛运动的下落高度为

所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。
7、AD
【解析】
试题分析：当汽车以额定功率启动时，由P=FV可知，牵引力随着速度的增大而减小，则加速度也减小，故不能做匀加速直线运动；故A错误； 汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，此后还要继续加速；故没有达到最大速度；故B错误； 因汽车受到阻力，故加速度和牵引力与阻力的合力成正比；故C错误；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故要减速时，应减少牵引力；故D正确；故选D．
考点：机车启动两种方式、瞬时功率．
【名师点睛】根据汽车启动的两种分类进行分析，明确功率公式P=FV的正确应用本题考查机车的两种启动方式，要注意恒定功率启动时，汽车做变加速运动；匀加速启动时，汽车达到额定功率后有一段变加速过程．
8、ACD
【解析】
人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。
解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．
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、BD
【解析】
A.小球下落高度相同，根据动能定理可知，mgh=mv12，则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知，F+mg=m，图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小，故A错误．
B.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小，故B正确．
CD.小球运动到最低点的过程中，mgH=mv22，高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，F-mg=m，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大，故C错误，D正确．

二、实验题
11、d/t滑块的质量M释放时挡光片到光电门的距离L mgL不需要
【解析】
（1）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为
（2）根据以上瞬时速度的公式，因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，计算动能需要知道滑块的质量M，故还需要测量M．
（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为，系统动能的增量为．因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒．
（4）因为实验过程中，需要测量系统减小的重力势能大小，不需要滑块受到的合力等于绳子的拉力，故不需要钩码的质量远小于滑块的质量。
12、（1）乙； （3）伸长量（或形变量、长度等）都相同； （5）D．
【解析】
（1）平衡摩擦力后，小车应做匀速运动，所以纸带应该是图乙；
（2）橡皮条拉力是变力，采用倍增法增加功；即使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，这时橡皮筋对小车做的功为W；再用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…
（3）功与速度的平方相对应，所以图象应为D．

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）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：。
14、（1）F=28N（2）W=55.2J
【解析】
第二问的分析应从小球能安全通过最高点的最小速度作为解题的突破口．
试题分析：（1）小球从A到B过程中，机械能守恒，有
mgl(1-cos37°)=①
在B点，由牛顿第二定律有：
F-mg=m②
联立①②解得：F=28N ③
（2）设小球通过最高点的最小速度为vc，F做功的最小值为W
由牛顿第二定律：mg=m④
从A到C的过程中由动能定理得
W-mgl(1+cos37°)=-0 ⑤
联立④⑤解得：W=55.2J ⑥
评分标准：本题共12分，其中①②④每式2分，⑤式4分，③⑥每式1分
考点：机械能守恒动能定理牛顿第二定律
15、（1） （2），
【解析】
本题考查动量守恒与机械能相结合的问题．
(1)设B、C的初速度为v0，AB相碰过程中动量守恒，设碰后AB总体速度u，由，解得
C滑到最高点的过程：

解得
(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中，满足水平方向动量守恒、机械能守恒，有

解得：，