2024届河南省济源英才学校物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

2024届河南省济源英才学校物理高一下期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)如图所示，质量相同的小球A、B，用不可伸长的轻细线分别悬挂在等高的O1、O2点，系A球的悬线比系B球的悬线长．把两球的悬线均拉至水平后将小球无初速释放，则两球经过各自的最低点时A．A球的速度等于B球的速度B．A球悬线的拉力大于B球悬线的拉力C．A球的动能大于B球的动能D．A球的机械能大于B球的机械能2、(本题9分)冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，现将小球拉至A处，弹簧恰好原长，在A处由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的过程中，错误的是：A．小球机械能守恒B．小球重力势能减小C．弹簧弹性势能增大D．小球和弹簧组成系统机械能守恒4、(本题9分)关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（）A．弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关5、一小球以5m/s初速度水平抛出，下落高度为20m时，水平位移大小为（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m6、(本题9分)如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当物块速度由0增加到v时，物块即将在转台上滑动，此时转台恰好开始匀速转动，已知重力加速度为g，则在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为A．0 B． C． D．7、(本题9分)如图，一个电量为q质量为m的带电粒子（不计重力），以一已知的速度v0，从A点垂直射入某一偏转电场中，然后以速度v从B点射出，则：A．若此粒子以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；B．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；C．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出；D．若此粒子以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出。8、如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W9、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端（与弹簧不连接）。弹簧处于压缩状态，用一条拉紧的细线系住，此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。现剪断细线，弹簧将小球向上弹起，经△t时间，小球上升到最高点，上升的最大高度为h。在此过程中，下列判断正确的是（）A．小球速度最大时上升的高度小于B．地面对弹簧冲量的大小为mg△tC．剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD．小球最大速度的大小为10、(本题9分)如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs二、实验题11、（4分）某实验小组利用如图1所示的装置，探究物体的加速度与合外力、质量关系，将光电门A、B固定在一端带定滑轮的长木板上的适当位置，小车上固定有挡光片，挡光片宽度d较小，可将挡光片经过光电门过程中的平均速度近似看成小车经过A、B两点的瞬时速度。实验进行了如下的操作：(1)将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，以平衡小车下滑时所受的摩擦力。具体操作为：小车_____（填“挂着”或“不挂”）钩码，反复调整垫块位置（或高度），将小车从长木板上轻推一下，观察小车的运动情况，使小车经过光电门A、光电门B时的挡光时间_________（填“相等”或“不相等”）。(2)将小车和钩码用细绳拴接，跨过定滑轮后将小车从长木板的一定高度处由静止释放。已知钩码的质量为m，小车与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s，小车经过光电门A、光电门B时的时间分为t1和t2。下列：①小车经过光电门A、光电门B的瞬时速度的表达式分别为vA=_________，vB=_________，加速度的表达式a=_________。（用题中已知物理量表示）②该小组的同学在探究加速度与外力的关系时，保持小车与挡光片的总质量M不变，通过改变钩码的质量m，得到了多组实验数据，画出小车的a-F图像（实验中满足m<<M，F≈mg），如图2所示。如果实验误差很小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线。12、（10分）(本题9分)用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________．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）(本题9分)将轻质弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为4m的小球由静止释放，小球下降的最大高度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的物块P接触但不连接。AB是水平轨道，B端与半径为l的半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。用外力缓慢推动物块P，将弹簧压缩长度l，然后静止释放，P开始沿轨道运动，刚好能到达半圆轨道的D点。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5，释放时PB距离为2l，重力加速度大小为g。求：（1）释放时弹簧的弹性势能；（2）物块P到达半圆轨道最低点B时所受的支持力大小；（3）从半圆轨道B点到D点过程摩擦力对物块P做的功。14、（14分）如图，位于竖直水平面内的光滑轨道四分之一圆弧轨道ab，半径R=0.25m，弧口b点处的切线水平，b离地面高度h=2m，质量m=0.1kg的小球从a点静止释放。（g取10m/s2）求：(1)小球运动到b点时，轨道对小球的支持力；(2)小球落地点c与b的水平距离s；(3)小球到达c点时速度的大小。15、（13分）(本题9分)如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R.质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑.求:（1）小物块通过B点时速度vB的大小.（2）小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小.

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】

根据动能定理或机械能守恒求出在最低点的速度表达式，可比较出A、B两球的速度大小．A、B两球在向下运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，比较出初始位置的机械能即可知道在最低点的机械能大小．根据拉力与重力的合力提供向心力，F-mg=m，得出拉力的大小，从而可以比较出两球摆线的拉力．【详解】根据动能定理mgL=mv2，得v=，L越大，速度越大，所以A球的速度大于B球的速度。故A错误。由F-mg=m，得，F=mg+m=3mg，与摆线的长度无关。所以两球摆线拉力大小相等。故B错误。到达最低点的动能Ek=mv2=mgL，则A球的动能大于B球的动能，故C正确。两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故D错误。故选C。【点睛】解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力．2、B【解析】

由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为v，则：，解得：安全速度的最大值．故B项正确，ACD三项错误．【点睛】运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的静摩擦力提供的，能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力，此时的速度就是最大的速度．3、A【解析】

小球运动过程中，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；小球高度降低，重力势能减小，选项B正确；弹簧被拉长，则弹簧弹性势能增大，选项C正确；小球和弹簧组成的系统由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，选项D正确；此题选项错误的选项，故选A.4、D【解析】

A、弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，拉伸（或压缩）的长度越大，弹性势能越大，故A正确；

B、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关，形变量相同时，劲度系数越大，弹性势能越大，故B正确；

C、对于同一弹簧，在弹性限度内，劲度系数一定，形变量越大，弹性势能越大，故C正确；

D、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数和形变量有关，与使弹簧发生形变的物体无关，故D错误．【点睛】弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，与弹簧的形变量大小有关，与劲度系数有关，与其他因素无关．5、B【解析】

根据平抛运动的竖直方向为自由落体运动，有，可得平抛时间为；平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得；故A，C，D错误，B正确.6、BC【解析】根据牛顿第二定律得：，根据动能定理得：转台的摩擦力对物块做的功为，故B、C正确，A、D错误；故选BC．【点睛】根据最大静摩擦力求出物块刚好发生转动时的线速度大小，结合动能定理求出转台做功的大小．7、AC【解析】试题分析：带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度大小为，运动时间为，l是板长．若该粒子以速度-v从B点射入电场，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，竖直方向初速度分量等于，竖直方向运动的位移相等，水平方向运动时间没有变化，所以将刚好从A点射出，速度方向与v0方向相反．从A到B电场力做功等于动能的增加，从B到A，粒子克服电场力做功等于动能的减小量，电场力做功的数值相等，所以动能的变化量大小相等，则粒子到达A点时速度大小为．故A正确；若将q的反粒子（-q，m）以速度-v从B点射入电场，粒子运动时间不变．竖直方向做匀加速直线运动，若偏转距离相同时，竖直分速度大于，射出电场时速度大于v0，不可能到达A点．故B错误．若将q的反粒（-q，m）以速度-v0从B点射入电场，其加速度与正粒子大小相等、方向相反，水平方向运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，位移大小不变，粒子刚好到达A点，而且到达A点时竖直方向分速度大小不变，根据运动的合成可知，到达A点的速度等于-v．故C正确．若将粒子以速度-v0从B点射入电场，粒子水平做匀速直线运动，速度大小小于v0，运动时间大于，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，由于竖直方向分速度小于，粒子没有到达A点速度就减为零，所以粒子到不了A点．故D错误考点：考查了带电粒子在电场中的偏转8、BC【解析】

A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为故C正确；D.F在第二秒做功，F的功为：所以第2内推力F做功的平均功率为：故D错误．9、ABC【解析】

A.设初始时弹簧的压缩量为，由能量的转化与守恒可知：初始由平衡条件可得：速度最大时，弹簧的压缩量为：当速度最大时，小球上升的高度为：由以上方程解得：，，故A正确。B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：解得地面对弹簧的冲量为，故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即弹簧的弹性势能为，故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：由能量的转化与守恒可得：以上方程解得：，故D错误。10、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.二、实验题11、不挂相等或乙丙【解析】

(1)[1][2]本实验平衡小车下滑过程中所受的摩擦力时，小车应不挂钩码，反复调整垫块位置（或高度），应使小车匀速下滑，经过光电门A、光电门B时的挡光时间相等；(2)①[3][4][5]小车经过光电门A、光电门B时的速度分别为，则由运动学公式可知，其加速度的表达式为；②[6][7]如果实验误差很小，a-F图像应为过原点的倾斜直线，即为乙图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则是未平衡或未完全平衡小车受到的摩擦力，a-F图像应为丙图线。12、(1)平衡摩擦力；(1)后面部分；(3)W与v1成正比【解析】

第一空.实验时将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带