安徽省潜山市第二中学2024年高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

安徽省潜山市第二中学2024年高一物理第二学期期末考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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为RA．两物块到达底端时动能相同B．两物块到达底端时速度相同C．乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率2、(本题9分)物体做曲线运动时，下列说法中正确的是（）A．速度一定变化 B．加速度一定变化C．合力一定为零 D．合力方向与速度方向一定在同一直线上3、(本题9分)物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是（）A．动能 B．速度 C．加速度 D．合外力4、(本题9分)小船过河时，船头偏向下游与水流方向成α角，船相对静水的速度为v，现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且在同样的时间到达对岸，下列措施可行的是A．增大α角，增大船速vB．增大α角，减小船速vC．减小α角，增大船速vD．减小α角，保持船速v不变5、在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到某位置时，拉力F突然发生变化，关于小球运动情况的说法错误的是（）A．若拉力突然消失，小球将做离心运动B．若拉力突然变小，小球将做离心运动C．若拉力突然变大，小球将做离心运动D．若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动6、(本题9分)如图所示，质量均为m的两个小球A、B（可视为质点）固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为（）A．mg B．mg C．mg D．2mg7、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，=lkg，=2kg，=6m/s，=3m/s．当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度、可能为A．=4m/s，=4m/s B．=7m/s，=2.5m/sC．=-4m/s，=6m/s D．=2m/s，=5m/s8、(本题9分)如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU．在这个过程中，下列判断正确的A．电流表的示数增大B．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大C．电容器的带电量减小，减小量小于CΔUD．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变9、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量10、(本题9分)下列说法中叙述正确的是A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动B．因为平抛运动的轨迹是曲线．所以不可能是匀变速运动C．做匀速圆周运动的物体．在任意相等的时间里，通过的路程都相等D．重力势能为零的物体．不可能对别的物体做功11、(本题9分)运动员把质量是500g的足球从地面上的某点踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s.根据以上信息,下列说法正确的是(不计空气阻力,取)()A．足球在空中运动的时间大约是1.4sB．足球的落地点离踢出点的水平距离大约是56mC．运动员对足球的做的功是150JD．足球在上升过程中机械能不守恒12、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．匀速圆周运动就是速度不变的运动D．物体受恒力作用可能做曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示。A、B、C为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：（1）小球平抛的初速度大小是_____________m/s；（2）该星球表面的重力加速度为___________m/s2；（3）小球在B点时的速度大小是___________m/s；（4）若取A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：x=___________cm，y=___________cm。14、（10分）(本题9分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的次方成正比．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)某同学设计出如图所示实验装置，将一质量为0.2kg的小球（可视为质点）放置于水平弹射器内，压缩弹簧并锁定，此时小球恰好在弹射口，弹射口与水平面AB相切于A点．AB为粗糙水平面，小球与水平面间动摩擦因数μ＝0.5，弹射器可沿水平方向左右移动；BC为一段光滑圆弧轨道．O/为圆心，半径R＝0.5m，O/C与O/B之间夹角为θ＝37°．以C为原点，在C的右侧空间建立竖直平面内的直角坐标系xOy，在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）某次实验中该同学使弹射口距离B处L1＝1.6m处固定，解开锁定释放小球，小球刚好到达C处，求弹射器释放的弹性势能？（2）求上一问中，小球到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力？（3）把小球放回弹射器原处并锁定，将弹射器水平向右移动至离B处L2＝0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球，小球将从C处射出，恰好水平进入接收器D，求D处坐标？16、（12分）(本题9分)如图，质量为m=lkg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B的高度h=0.2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v0=3m/s，长为L=1m．今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．g取l0m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；（已知sin37°=0.6cos37°=0.8）(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ；(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．17、（12分）(本题9分)如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

AB．根据动能定理得，mgR＝12mv2C．乙做匀加速直线运动，速度逐渐增大，重力的瞬时功率P＝mgvsinθ，则重力的瞬时功率增大，故C正确；D．两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率。故D正确。2、A【解析】

A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；BCD．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以合力一定不为零，但合力可以变化，也可以不变，所以加速度不一定变化，故BCD错误．故选A．3、A【解析】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，合外力等于向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能不变．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量不变．4、B【解析】

因为保持航线不变，且在同样的时间到达对岸，则合速度方向不变且大小不变，由图可得当水流速度稍有增大时，可减小船速，同时增大角，故选项B正确，A、C、D错误。5、C【解析】

在水平面上，细绳的拉力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，若拉力突然消失，小球受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；若拉力突然减小时，小球将做离心运动；若拉力突然变大，小球将做向心运动，故选项A、B、D正确，C错误；说法错误的故选选项C．6、B【解析】

轻杆的长度等于碗的半径，由几何关系知，OAB为等边三角形。对小球A进行受力分析可知，小球A受到杆的作用力为F=mgtan30°=mg，B正确。7、AD【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：，

代入数据解得：，

如果两球发生完全弹性碰撞，有：，

由机械能守恒定律得：，

代入数据解得：，，

则碰撞后A、B的速度：，，故选项AD正确，BC错误．点睛：本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．8、BCD【解析】

AC．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于△U，则电容器的带电量减小，减小量小于C△U．故A错误，C正确。B．由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故B正确。D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，，保持不变，故D正确。9、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。10、AC【解析】

A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动，选项A正确；B．虽然平抛运动的轨迹是曲线，但是加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速运动，选项B错误；C．做匀速圆周运动的物体，在任意相等的时间里，通过的路程都相等，选项C正确；D．因为重力势能是相对的，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，选项D错误；故选AC.11、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜抛运动，最高点时竖直方向速度为0，根据斜抛运动公式知到达最高点的时间为：下落时间与上升时间相等，故在空中运动的时间大约是：故A错误.B．踢出球后足球在水平方向做匀速直线运动，由题意知水平速度，由A选项分析可知水平位移：故B正确.C．运动员对足球做的功根据动能定理得：计算得出，故C正确.D．因足球运动过程中忽略空气阻力，只有重力做功，故机械能守恒，所以D错误.12、AD【解析】A：曲线运动的速度方向时刻发生变化，曲线运动一定是变速运动．故A项正确．B：变速运动不一定是曲线运动，例如：匀变速直线运动是变速运动但不是曲线运动．故B项错误．C：匀速圆周运动就是速度大小不变、方向不断变化的运动．故C项错误．D：物体受恒力作用可能做曲线运动，例如：物体水平抛出后在重力作用下做平抛运动．故D项正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：。（2）竖直方向上有：△y=2L=g′T2，解得：（3）B点的竖直分速度大小为；所以小球在B点时的速度是：。（4）B点的水平位移为：x=v0t=1.6×=0.32m=32cm，竖直位移为：；所以小球抛出点的位置横坐标为：（-32+4×4）cm=-16cm，纵坐标为：（-16+3×4）cm=-4cm。所以小球抛出点的位置坐标为（-16cm，-4cm）。14、（1）ABC(2)（3）减小增大2【解析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek=；（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的△L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-△L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L下要对应更大的水平位移s，故s-△L图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△L成正比，则Ep与△L的2次方成正比．【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x的关系，△x与△L成正比，得出Ep与△L的关系．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)1.8J(2)2.8N(3)（0.144，0.384）【解析】

（1）从A到C的过程中，由定能定理得：W弹-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0解得：W弹=1.8J．根据能量守恒定律得：EP=W弹=1.8J；（2）从B到C由动能定理：在B点由牛顿第二定律：带入数据联立解得：FNB=2.8N（3）小球从C处飞出后，由动能定理得：W弹-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，解得：vC=2m/s方向与水平方向成37°角，由于小球刚好被D接收，其在空中的运动可看成从D点平抛运动的逆过程，vCx=vCcos37°=m/svCy=vCsin37°=m/s，由vCy=gt解得t=0.12s则D点的坐标：x=vCxty=vCyt，解得：x=0.144m，y=0.384m即D处坐标为：（0.144m，0.384m）．【点睛】本题考查了动能定理的应用，小球的运动过程较复杂，分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，分析清楚小球的运动过程后，应用动能定理、平抛运动规律可以解题．16、（1）7.5N（2）0.25（3）0.5J【解析】

(1)滑块受到水平推力F.重力mg和支持力FN而处于平衡状态，由平衡条件可知，水平推力F=mgtanθ，代入数据得：F=7.5N.(2)设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v，下滑过程机械能守恒，故有：mgh=解得v==2m/s；滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有：μmgL=代入数据得：μ=0.25(3)设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移为：x=v0t对物体有：v0=v−atma=μmg滑块相对传送带滑动的位移为：△x=L−x相对滑动产生的热量为：Q=μmg△x代值解得：Q=0.5J【点睛】对滑块受力分析，由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小；根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度；由动能定理可求得动摩擦因数；热量与滑块和传送带间的相对位移成正比，即Q=fs，由运动学公式求得传送带通过的位移，即可求得相对位移．17、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析