2024屆山西省陵川第一中學高一物理第二學期期末考試模擬試題含解析

2024屆山西省陵川第一中學高一物理第二學期期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示，兩根完全相同的絕緣細線，把兩個質(zhì)量相等的小球懸掛在同一點O上，甲球的電荷量大于乙球的電荷量，則()A．甲、乙兩球都帶正電B．甲、乙兩球都帶負電C．甲球受到的靜電力大于乙球受到的靜電力D．甲、乙兩球受到的靜電力大小相等2、(本題9分)如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B立置）．對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程，下列說法中正確的是A．運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零B．在這個過程中，運動員的動能一直在減小C．在這個過程中，跳板的彈性勢能先增加再減小D．在這個過程中，運動員所受重力對她做功的絕對值小于跳板的作用力對她做功的絕對值3、(本題9分)如圖所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上.槽的左側(cè)有一豎直墻壁．現(xiàn)讓一小球（可認為質(zhì)點）自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點進入槽內(nèi)，則下列說法正確的是（）A．小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運動B．小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功^C．小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒D．球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒4、(本題9分)如圖所示，在距地面高為處，有一小球A以初速度水平拋出，于此同時，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出，B與地面間的動摩擦因數(shù)，A、B均可看成質(zhì)點，不計空氣阻力，A落地后靜止不反彈，，下列說法正確的是（）A．球A經(jīng)時間落地B．球A落地時速度大小為C．球A落地時，B已停下D．球A落地時，B的速度大小為5、如圖，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A．小球過最高點時，桿所受的彈力不可以等于零B．小球過最高點時的最小速度為C．若小球在最低點的速度為，則當它運動到最高點時桿對球的作用力方向一定向上D．若增大小球運動的速度，則在最高點時球?qū)U的力一定增大6、(本題9分)在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家做出了貢獻，他們的科學發(fā)現(xiàn)和所采用的科學方法推動了人類社會的進步．以下說法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論B．開普勒利用行星運行的規(guī)律，并通過月地檢驗，得出了萬有引力定律C．卡文迪許通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法D．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實驗，推理出自由落體運動是勻加速直線運動．這采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法7、(本題9分)如圖所示，圓心在O點，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質(zhì)點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，B位于c點，從靜止釋放，設輕繩足夠長，不計一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對小球B做功的功率一直不變C．小球A的機械能一直增加D．小球B經(jīng)過a點時的速度大小為8、(本題9分)2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導航衛(wèi)星。對于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小9、如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體（可視為質(zhì)點）在水平傳送帶上被傳送，A為終端皮帶輪，傳送帶與皮帶輪之間不打滑且與皮帶在C點相切，物體剛放上皮帶時的速度為0，距C點的距離為1m，皮帶輪的半徑為10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮帶輪轉(zhuǎn)動的線速度大小為1m/s，物體運動到C點的前速度已達到1m/s，則（）A．物體在C點對傳送帶的壓力大小為10NB．物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.1C．物體到達C點后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶D．物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J10、(本題9分)如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M

的小車，其左側(cè)有半徑為R

的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點B

與水平軌道BC相切，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)．將質(zhì)量為m

的物塊（可視為質(zhì)點）從A

點無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出．設重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計．關于物塊從A

位置運動至

C位置的過程中，下列說法正確的是（）A．小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒B．摩擦力對物塊和軌道所做的功的代數(shù)和-mgRC．物塊運動過程中的最大速度為D．小車運動過程中的最大速度為二、實驗題11、（4分）(本題9分)某同學用圖甲所示的實驗裝置探究小車的加速度a與質(zhì)量m的關系．所用交變電流的頻率為50Hz．(1)把木板的一側(cè)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受牽引時能拖動紙帶勻速運動，這樣做的目的是為了______________________．(1)圖乙是他某次實驗得到的紙帶，兩計數(shù)點間有四個點未畫出，部分實驗數(shù)據(jù)在圖中已標注．則紙帶的___________(填“左”或“右”)端與小車相連，小車的加速度是___________m/s1．(3)保持小車所受的拉力不變，改變小車質(zhì)量m，分別測得不同質(zhì)量時小車加速度a的數(shù)據(jù)如表所示．請在圖丙的坐標紙中作出a-圖像______．根據(jù)a-圖像可以得到的實驗結(jié)論是______________________．12、（10分）某同學從實驗室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗證機械能守恒。頻閃儀每隔相等時間短暫閃光一次，照片上記錄了鋼球在各個時刻的位置。（1）操作時比較合理的做法是____。A．先打開頻閃儀再釋放鋼球B．先釋放鋼球再打開頻閃儀（2）用刻度尺在照片上測量鋼球各位置到釋放點O的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度為g，已知頻閃照相頻率為f，實際長度與照片上長度之比為k。選用以上各物理量符號，驗證從O到A過程中鋼球機械能守恒成立的關系式為：2gs5=______。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶正以v=2m／s的速度運行，兩端的距離為l=10m.把一質(zhì)量為m=1kg的物體輕輕放到傳送帶的左端，物體在傳送帶的帶動下向右運動.如物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．（1）則把這個物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中，摩擦力對其做了多少功？（2）則把這個物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中，摩擦力做功的平均功率有多大?14、（14分）(本題9分)如圖，位于豎直水平面內(nèi)的光滑軌道四分之一圓弧軌道ab，半徑R=0.25m，弧口b點處的切線水平，b離地面高度h=2m，質(zhì)量m=0.1kg的小球從a點靜止釋放。（g取10m/s2）求：(1)小球運動到b點時，軌道對小球的支持力；(2)小球落地點c與b的水平距離s；(3)小球到達c點時速度的大小。15、（13分）如圖是彈簧槍發(fā)射鋼珠前，測量彈簧的彈性勢能的裝置，M為半徑R＝1.6m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，A、B分別是軌道的最低點和最高點;N為鋼珠接收罩，它是一個與軌道的最低點A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的彈簧槍（槍的水平長度遠小于M的半徑），可向M軌道發(fā)射速度不同的質(zhì)量均為m＝0.01kg的小鋼珠，彈簧槍可將彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為小鋼珠的動能。取g＝10m/s2。（1）某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過B點，水平飛出后落到N的某一點上；求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep1（2）另一次發(fā)射的小鋼珠沿軌道從B點水平飛出后落到N上的位置與A點水平距離為s＝4.8m，求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep2

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】從兩球互相遠離的現(xiàn)象來看，兩球應該帶的是同種電荷，但不能肯定小球究竟帶的是哪種電荷；由于甲和乙之間的作用力屬于作用力和反作用力，故這兩個力一定大小相等、方向相反，故D正確．【點睛】甲、乙兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，根據(jù)作用力和反作用力的特點即可判斷．2、D【解析】

從接觸跳板到最低點，彈力一直增大，重力與彈力的合力先減小后增大，最低點合力不為零，A錯誤；加速度的方向先向下后向上，速度先和加速度同向再和加速度反向，可知速度先增大后減小，動能先增大后減小，所以合力先做正功，后做負功，B錯誤；彈力一直向上，位移向下，所以彈力一直做負功，跳板的彈性勢能一直增加，C錯誤；根據(jù)動能定理可得，所以，在這個過程中，運動員所受重力對她做功的絕對值小于跳板的作用力對她做功的絕對值，D正確．3、D【解析】

小球經(jīng)過槽的最低點后，在小球沿槽的右側(cè)面上升的過程中，槽也向右運動，小球離開右側(cè)槽口時相對于地面的速度斜向右上方，小球?qū)⒆鲂睊佭\動而不是做豎直上拋運動，故A錯誤；小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功．故B錯誤；小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功．但球?qū)Σ圩饔昧ψ稣?，兩者之和正好為零．所以小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒．故C錯誤；小球在槽內(nèi)運動的前半過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，而小球在槽內(nèi)運動的后半過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒，故D正確；故選D．【點睛】考查動量守恒定律與機械能守恒定律．當球下落到最低點過程，由于左側(cè)豎直墻壁作用，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，但小球機械能守恒．當球從最低點上升時，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒，但小球機械能不守恒，而小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒．4、D【解析】

A球水平拋出做平拋運動，根據(jù)高度求出平拋運動的時間，從而可求落地速度；根據(jù)牛頓第二定律求出B球的加速度大小．根據(jù)速度位移公式求出B球開始運動到停止的時間，比較時間分析問題即可．【詳解】小球A在豎直方向上做自由落體運動，故下落的時間為，A錯誤；小球A運動過程中，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得解得小球A落地速度為，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得物塊B的加速度為，根據(jù)得B停下所用時間為，即A落地時，B沒有停止運動，小球落地時，B的速度為，C錯誤D正確．5、C【解析】

A.小球過最高點時，若速度等于，則桿所受的彈力等于零，故A錯誤B.當小球在最高點受到桿的彈力等于小球的重力時，小球的速度有最小值且，故B錯誤；C.若小球在最低點的速度為，設上升到最高點的速度為v根據(jù)動能定理，以及向心力公式可知，方向沿桿向上，故C正確；D.若小球在最高點的速度小于，在最高點，隨著小球運動速度的增大，小球受到的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點時球?qū)U的力減小，故D錯誤；6、CD【解析】伽利略用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯誤．牛頓通過月地檢驗，得出了萬有引力定律，故B錯誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法，故C正確．伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，得出了力不是維持物體運動原因的結(jié)論，并運用數(shù)學方法得出了落體運動的規(guī)律，故D正確．故選CD．【點睛】本題屬于物理學史和常識性，根據(jù)相關科學家的物理學成就和研究方法進行解答．7、CD【解析】

根據(jù)速度的分解知識可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項A錯誤；重力瞬時功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時重力的功率為零；B球運動到a點時，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機械能一直增加．故C正確．設小球B經(jīng)過a點時的速度大小為v1，此時A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【點睛】本題解題的關鍵是對兩個小球運動情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時功率．8、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項A、C、D正確，B錯誤。9、CD【解析】物體在C點時，由牛頓第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛頓第三定律知，物體在C點對傳送帶的壓力大小N′=N=20N，故A錯誤．若物體一直做勻加速運動，直至C點，由動能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.05，故B錯誤．由于物體在C點時對傳送帶有壓力，所以物體到達C點后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶，故C正確．設物體勻加速運動的時間為t，則物體相對傳送帶的位移為：△x=vt-=，物體勻加速運動的位移為：x=．根據(jù)動能定理得：fx=mv2，摩擦生熱為：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正確．故選CD.10、BD【解析】A.小車和物塊組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，水平方向動量守恒，系統(tǒng)整體所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B.摩擦力對物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和等于摩擦力與相對位移的乘積，摩擦力做功的代數(shù)和為-mgR，故B正確；C.如果小車固定不動，物塊到達水平軌道時速度最大，由機械能守恒定律得：，v=，現(xiàn)在物塊下滑時，小車向左滑動，物塊的速度小于，故C錯誤；D.小車與物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，物塊下滑過程，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv1?Mv2=0,由機械能守恒定律得：，解得：v2=，物塊到達B點時小車速度最大，故D正確；故選BD.二、實驗題11、平衡阻力左0.51圖像見解析；在拉力不變時，小車的加速度與質(zhì)量成反比【解析】

第一空.探究小車的加速度a與質(zhì)量m的關系實驗，由于導軌阻力的存在，實驗之前要平衡阻力；

第二空.由于小車做加速運動，則紙帶打出的點跡越來越稀，故左端是跟小車相連的；第三空.由運動學公式求加速度，；第四空.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)先描點，再畫圖象如圖所示；第五空.從圖象可以看出圖象是一條過原點的直線，由此得出：在拉力不變時，小車的加速度與質(zhì)量成反比．12、Ak【解析】

第一空：從實驗室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗證機械能守恒，因此必須先打開頻閃儀再釋放鋼球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段運動過程中，A點的速度為，則動能的增加量為：，而減小的重力勢能：，驗證從O到A過程中鋼球機械能守恒成立的關系式為：。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值