精品解析：四川省德阳市第五中学2024-2025学年高一下学期期末模拟考试物理试题

德阳高2024高一下期期末模拟考试物理试题 物 理 试 卷 说明：本试卷分第I卷和第II卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项符合题目要求，第9~11小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 万有引力公式中的万有引力常量G的单位，用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 某物体同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将不可能做（ ） A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀加速直线运动 D. 匀减速直线运动 3. 北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗地球中圆轨道卫星（轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间）、3颗地球同步轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。（同步卫星离地高度约为5.6R地，R地=6.4×103km）则关于地球中圆轨道卫星，下列说法正确的是（ ） A. 比地球同步轨道卫星的线速度大 B. 比地球同步轨道卫星的角速度小 C. 比地球同步轨道卫星的周期大 D. 线速度大于第一宇宙速度 4. 一辆汽车在平直公路上运动，受到的阻力恒定为f，运动的最大速度为vm．下列说法正确的是（　　） A. 汽车以恒定额定功率行驶时，牵引力F与速度v成正比 B. 在汽车匀加速运动过程中，当发动机实际功率等于额定功率时，速度就达到vm C. 汽车运动的最大速度vm与额定功率Pm满足Pm＝fvm D. 当汽车以恒定速度行驶时，发动机的实际功率一定等于额定功率 5. 如图所示，竖直平面xOy中存在一抛物线其满足方程y=x2，现在y轴上y0=216m处，以v0=1m/s水平抛出一质点，则该质点击中抛物线p(x,y）的位置坐标满足（忽略空气阻力，g=10m/s2）（ ） A. x=36m B. x=6m C. y=6m D. y=72m 6. 一质量为的同学从下蹲状态竖直向上跳起，经，以大小的速度离开地面，取重力加速度。则在这Δt时间内（ ） A. 运动员所受重力的冲量大小为0 B. 地面对运动员的冲量大小为50 N·s C. 离开地面时的动量大小为500kg·m/s D. 地面对运动员做的功为0 7. 如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以的角速度做匀速圆周运动，则小物块P所受的静摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 8. 长江路下穿隧道可以理想化为一段R=1km的竖直圆弧，如图所示一辆质量为m=2.5t的小车（可作为质点）经过A时速度vA=10m/s,若该车关闭发动机从A到B滑行且无机械能损失（B为圆弧最低点，g＝10 m/s2），则（ ） A. 车经过A点时，道路的支持力为 B. 车经过B点时，道路的支持力为 C. 车从A运动到B的过程中，车受到合外力做功为零 D. 车经过B点时速度为 9. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,两图中取同一正方向。则下列判断正确的是（ ） A. 滑块的质量为1kg B. 滑块与水平地面间的滑动摩擦力大小为1N C. 第1s内合外力对滑块做功为 D. 第2s内力F的平均功率为3W 10. 如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，轻质弹簧和一质量为2m的带孔小球套在一光滑竖直固定杆上，弹簧一端固定在地面上，另一端与小球在A处相连（小球此时被锁定），此时弹簧处于原长。小球通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与一个质量为m的物块相连。解除锁定后，小球到达C处速度为零，此时弹簧压缩了h。弹簧一直在弹性限度内，轻绳一直伸直，重力加速度为g，定滑轮与竖直杆间的距离为h，则下列说法正确的是（ ） A. 在小球下滑过程中，小球的速度始终大于物块的速度 B. 从A→C的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能一直增大 C. 小球下滑到C处时，弹簧的弹性势能为 D. 从A→C的过程中，小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减后增 二、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。） 12. 两个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________________________； （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球由a点运动到b点的时间t=_____s；平抛的初速度大小=______m/s。（g取10m/s2） 13. 在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中  （1）下列操作正确是____ A 打点计时器应接到直流电源上 B. 先释放重物，后接通电源 C. 释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器 （2）如下图所示，为实验中所得到的甲、乙两条纸带，应选______（选填“甲”或“乙”）纸带好。 （3）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带。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的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp减=____________（用已知字母表示），动能变化量ΔEk=__________（用已知字母表示）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要的原因是_____。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 三、计算题（本大题共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位。） 14. 在某星球表面上，一根长为L的细线一端固定，另一端拴一质量为m的砝码，使它在水平面内绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动，如图所示。已知此时细线与竖直方向的夹角为θ。 （1）求该星球表面重力加速度g的大小； （2）若该星球的半径为R，某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动，则该卫星的线速度为多大？（忽略该星球的自转） 15. 一质量m＝1 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为的足够长的斜面，某同学利用计算机系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，通过计算机绘制出的滑块上滑过程中速度v随时间t变化的v－t图像如图所示。已知，，g取10 m/s2，求： （1）滑块与斜面间的动摩擦因数； （2）滑块重新回到斜面底端动能。 16. 如图所示，一轨道由半径R=2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为m=1kg 的小球M从A点正上方处的 点由静止释放，小球M经过圆弧上的B点时，轨道对小球M的支持力大小。若在B处静止的放完全相同的小球N，两者发生弹性碰撞.碰后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点。已知B点与地面间的高度，小球与BC段轨道间的动摩擦因数，小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力，g取10 m/s2).求： （1）小球M运动至B点时的速度大小 （2）小球M在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功 （3）水平轨道BC的长度L=3m，小球从B点到落地过程重力的冲量？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 德阳高2024高一下期期末模拟考试物理试题 物 理 试 卷 说明：本试卷分第I卷和第II卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项符合题目要求，第9~11小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 万有引力公式中万有引力常量G的单位，用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力公式 解得 根据牛顿第二定律 力F的单位是 ； 距离r的单位为m； 质量m1的单位是kg； 质量m2的单位是kg； 解得G的单位为 故选B。 2. 某物体同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将不可能做（ ） A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀加速直线运动 D. 匀减速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】物体原受多个恒力平衡，撤去一个力后，剩余力的合力为恒力，故加速度恒定。 A．合力恒定大小恰好等于重力且与初速度垂直时，物体做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．匀速圆周运动需大小恒定但方向不断变化的向心力，而撤去后的合力为恒力，无法提供变化的向心力，故B错误，符合题意； C．若合力方向与初速度同向，物体做匀加速直线运动，故C正确，不符合题意； D．若合力方向与初速度反向，物体做匀减速直线运动，故D正确，不符合题意。 本题选择错误选项，故选B。 3. 北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗地球中圆轨道卫星（轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间）、3颗地球同步轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。（同步卫星离地高度约为5.6R地，R地=6.4×103km）则关于地球中圆轨道卫星，下列说法正确的是（ ） A. 比地球同步轨道卫星的线速度大 B. 比地球同步轨道卫星的角速度小 C. 比地球同步轨道卫星的周期大 D. 线速度大于第一宇宙速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力 解得 地球中圆轨道卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，因此比地球同步轨道卫星的线速度大，故A正确； B．同理，可得角速度公式 地球中圆轨道卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，因此比地球同步轨道卫星的角速度大，故B错误； C．由周期公式 地球中圆轨道卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，因此比地球同步轨道卫星的周期小，故C错误； D．第一宇宙速度是近地轨道（）的环绕速度。地球中圆轨道卫星轨道半径大于地球半径，其线速度小于第一宇宙速度，故D错误。 故选A。 4. 一辆汽车在平直公路上运动，受到的阻力恒定为f，运动的最大速度为vm．下列说法正确的是（　　） A. 汽车以恒定额定功率行驶时，牵引力F与速度v成正比 B. 在汽车匀加速运动过程中，当发动机的实际功率等于额定功率时，速度就达到vm C. 汽车运动的最大速度vm与额定功率Pm满足Pm＝fvm D. 当汽车以恒定速度行驶时，发动机的实际功率一定等于额定功率 【答案】C 【解析】 【详解】A. 汽车以恒定额定功率行驶时，由P=Fv可知牵引力与速度成反比，故A项与题意不相符； B. 汽车匀加速运动时，阻力恒定，根据牛顿第二定律可知牵引力恒定，由P=Fv，知发动机的实际功率不断增大，当发动机的实际功率等于额定功率时，开始做加速度逐渐减小的加速运动，功率不变，速度变大，故B项与题意不相符； C. 当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即F=f，当速度达到最大时，Pm满足Pm=Fvm=fvm，故C项与题意相符； D. 当汽车以恒定速度行驶时，如果速度没有达到最大速度，发动机的实际功率将小于额定功率，故D项与题意不相符． 5. 如图所示，竖直平面xOy中存在一抛物线其满足方程y=x2，现在y轴上y0=216m处，以v0=1m/s水平抛出一质点，则该质点击中抛物线p(x,y）的位置坐标满足（忽略空气阻力，g=10m/s2）（ ） A. x=36m B. x=6m C. y=6m D. y=72m 【答案】B 【解析】 【详解】设质点经时间t击中抛物线，则有 又由x、y满足方程y=x2，带入可得 解得 则可得 故选B。 6. 一质量为的同学从下蹲状态竖直向上跳起，经，以大小的速度离开地面，取重力加速度。则在这Δt时间内（ ） A. 运动员所受重力的冲量大小为0 B. 地面对运动员的冲量大小为50 N·s C. 离开地面时的动量大小为500kg·m/s D. 地面对运动员做的功为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力的冲量为，A错误； B．由动量定理，地面对人的冲量，B错误； C．离开地面时动量，C错误； D．地面对运动员做的功为0，因为支持力作用点的位移等于0，D正确。 故选D。 7. 如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以的角速度做匀速圆周运动，则小物块P所受的静摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物体随圆盘转动需要的向心力为 对物体P受力分析，沿半径方向有 则小物块P所受的静摩擦力大小为 解得 故选 B。 8. 长江路下穿隧道可以理想化为一段R=1km的竖直圆弧，如图所示一辆质量为m=2.5t的小车（可作为质点）经过A时速度vA=10m/s,若该车关闭发动机从A到B滑行且无机械能损失（B为圆弧最低点，g＝10 m/s2），则（ ） A. 车经过A点时，道路的支持力为 B. 车经过B点时，道路的支持力为 C. 车从A运动到B的过程中，车受到合外力做功为零 D. 车经过B点时速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在A点受力分析有 解得，故A错误； BCD．车从A运动到B的过程中重力做功，由 解得 由 解得，故BC错误，D正确。 故选D 。 9. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,两图中取同一正方向。则下列判断正确的是（ ） A. 滑块的质量为1kg B. 滑块与水平地面间的滑动摩擦力大小为1N C. 第1s内合外力对滑块做功为 D. 第2s内力F的平均功率为3W 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由v-t图像的斜率可得加速度为 则由受力分析 解得 由牛顿第二定律 解得，故A错误，B正确； C．第1s内合外力对滑块做功为，故C正确； D．第2s内力F对滑块做功为 第2s内力F的平均功率为，故D错误。 故选 BC。 10. 如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对小物块，由动能定理有，故A错误，B正确； CD．设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，小物块向左做减速运动时，有 二者间的相对位移为 小物块向右做匀加速运动时，二者间的相对位移为为 小物块与传送带间因摩擦产生的热量，故C错误，D正确。 故选BD。 11. 如图所示，轻质弹簧和一质量为2m的带孔小球套在一光滑竖直固定杆上，弹簧一端固定在地面上，另一端与小球在A处相连（小球此时被锁定），此时弹簧处于原长。小球通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与一个质量为m的物块相连。解除锁定后，小球到达C处速度为零，此时弹簧压缩了h。弹簧一直在弹性限度内，轻绳一直伸直，重力加速度为g，定滑轮与竖直杆间的距离为h，则下列说法正确的是（ ） A. 在小球下滑的过程中，小球的速度始终大于物块的速度 B. 从A→C的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能一直增大 C. 小球下滑到C处时，弹簧的弹性势能为 D. 从A→C的过程中，小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减后增 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在小球下滑的过程中，小球的速度分解为沿绳子方向的分速度与垂直于绳子方向的分速度，如图可得物块的速度 小球的速度始终大于物块的速度，故A正确； B．从A→C的过程中，小球和弹簧、物块三个组成的系统机械能守恒，物块机械能一直增加，故小球和弹簧组成的系统机械能一直减小，故B错误； C．小球到达C时，小球和物块重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加，所以弹簧的弹性势能为 故C正确； D．从A→C的过程中，小球和物块的重力势能、动能和弹簧的弹性势能之和保持不变，由于二者的总动能先增大后减小，所以小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。 故选ACD 。 二、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。） 12. 两个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________________________； （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球由a点运动到b点的时间t=_____s；平抛的初速度大小=______m/s。（g取10m/s2） 【答案】（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 （2） ①. 0.05 ②. 1 【解析】 【小问1详解】 用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动； 【小问2详解】 [1]根据竖直方向的运动规律有 解得s [2]水平方向有 13. 在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中  （1）下列操作正确的是____ A. 打点计时器应接到直流电源上 B. 先释放重物，后接通电源 C 释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器 （2）如下图所示，为实验中所得到的甲、乙两条纸带，应选______（选填“甲”或“乙”）纸带好。 （3）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带。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的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp减=____________（用已知字母表示），动能变化量ΔEk=__________（用已知字母表示）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要的原因是_____。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）C （2）甲 （3） ①. ②. （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器应接到交流电源上，故A错误； B．实验时应先接通电源，后释放重物，故B错误； C．释放重物时，重物应尽量靠近打点计时器，从而获得更多点迹，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 根据 可知纸带应选择第一、二个点距离大约为2mm的纸带，故选甲。 【小问3详解】 [1]重力势能减小量 [2]根据匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，则B点的速度为 故动能的增量为 【小问4详解】 实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 故选C。 三、计算题（本大题共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位。） 14. 在某星球表面上，一根长为L的细线一端固定，另一端拴一质量为m的砝码，使它在水平面内绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动，如图所示。已知此时细线与竖直方向的夹角为θ。 （1）求该星球表面重力加速度g的大小； （2）若该星球的半径为R，某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动，则该卫星的线速度为多大？（忽略该星球的自转） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力有 根据万有引力与重力关系有 解得 15. 一质量m＝1 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为的足够长的斜面，某同学利用计算机系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，通过计算机绘制出的滑块上滑过程中速度v随时间t变化的v－t图像如图所示。已知，，g取10 m/s2，求： （1）滑块与斜面间的动摩擦因数； （2）滑块重新回到斜面底端的动能。 【答案】（1） （2）6.25J 【解析】 小问1详解】 由图像可得物体沿斜面向上运动的加速度大小 解得 根据牛顿运动定律可得 解得 【小问2详解】 物体上滑的最大位移为 根据动能定理可得 解得J 16. 如图所示，一轨道由半径R=2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为m=1kg 的小球M从A点正上方处的 点由静止释放，小球M经过圆弧上的B点时，轨道对小球M的支持力大小。若在B处静止的放完全相同的小球N，两者发生弹性碰撞.碰后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点。已知B点与地面间的高度，小球与BC段轨道间的动摩擦因数，小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力，g取10 m/s2).求： （1）小球M运动至B点时速度大小 （2）小球M在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功 （3）水平轨道BC的长度L=3m，小球从B点到落地过程重力的冲量？ 【答案】（1） （2）22J （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 从到B的过程中重力和阻力做功，由动能定理可得 解得J 【小问3详解】 两小球完全相同，发生弹性碰撞后，二者速度互换，则碰后小球M静止，N向右运动，加速度满足 根据匀变速直线运动规律有 解得s或3s（舍） 平抛运动的时间为 小球从B点到落地过程中，重力的冲量为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$