2024年山东省临沂市兰陵县高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2024年山东省临沂市兰陵县高一物理第二学期期末考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、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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：82、(本题9分)如图所示，相同的两木块M、N，中间固定一轻弹簧，放在粗糙的水平面上，用力将两木块靠近使弹簧压缩，当松手后两木块被弹开的过程中，不计空气阻力，则对两木块和弹簧组成的系统有()A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量、机械能都不守恒3、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h24、如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为5、两个相同的金属球分别带有+2Q和-4Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为()A． B． C． D．6、(本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是()A．轨道半径越大，线速度大小越大B．轨道半径越小，线速度大小越大C．质量越大，线速度大小越大D．质量越小，线速度大小越大7、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动8、(本题9分)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则()A．船渡河的最短时间是24sB．在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度为5m/s9、利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒10、(本题9分)一物体置于水平面，在水平恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，发生位移d时，撤去水平恒力F，物体再发生位移d停止，则运动过程中A．物体受动摩擦力大小为B．物体受动摩擦力大小为C．物体最大动能为D．物体最大动能为11、(本题9分)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，则A．若A、B、C均未滑动，则B的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小C．圆台转速增大时，C比B先滑动D．圆台转速增大时，B比A先滑动12、(本题9分)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，请完成下列各题。(1)机械能守恒定律的内容是：在__________的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与__________变化，就能验证机械能是否守恒。(3)为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的__________。(4)重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是__________其增加的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。14、(本题9分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A．摆好实验装置如图．B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．C．在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上．D．释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0cm；打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J．②此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______．15、同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k＝46N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m＝1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，开始时弹簧未发生形变，长度为l0＝0.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动．则：(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？(2)当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)．(3)在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f-ω2图象．17、（10分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功为：，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误。2、B【解析】两木块相同，与地面的摩擦力相同，则两木块被弹开时，A、B与弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量保持不变；在整个过程中除弹簧弹力做功外，还有摩擦力做功，则物体A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件即可解题，动量守恒的条件是系统合外力为零；机械能守恒的条件是系统只有重力或弹力做功.本题是一道基础题．3、D【解析】

根据动能定理研究物体从开始到最高点:

对于1:

对于2:由于斜上抛的物体在最高点的速度方向水平,说明在最高点竖直方向的分速度为0,则有:

对于3:

由于,从以上表达式中可以发现,故D选项正确.【点睛】本题主要考查动能定理，需要学生清楚物体做不同的运动到达最高点的速度特征．根据动能定理表示出三次达到的高度进行比较．4、C【解析】

AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB错误。CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故C正确，D错误。5、C【解析】

由库仑定律可得：，两相同金属小球带异种电荷时，开始时的库仑力：，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都是：，库仑力：，所以库仑力是原来的，即.A.与分析结果不相符；故A错误.B.与分析结果不相符；故B错误.C.与分析结果相符；故C正确.D.与分析结果不相符；故D错误.6、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有得．式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见卫星的速度与卫星的质量m无关，随着轨道半径的增大而减小，减小而增大，B正确．7、BCD【解析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．8、BD【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有s=40s故A错误，B正确；C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故D正确。故选BD。9、AC【解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．10、AC【解析】AB.设物体在运动中受到的摩擦力的大小为f，对整个过程运用动能定理得：Fs−2fs=0，解得：f=F/2，故A正确，B错误；CD．撤去水平恒力F前做加速运动，撤去水平恒力后做减速运动，所以撤去水平恒力瞬间速度最大，根据动能定理Fd-fd=Ekm，Ekm=，故C正确，D错误．故选AC.11、BC【解析】三个物体都做匀速圆周运动，由合力提供向心力。对任意一个受力分析，如图

支持力与重力平衡，F合=f=F向；由于A、B、C三个物体共轴转动，角速度ω相等，根据题意，rc=2ra=2rb=2R；由向心加速度a=ω2r，知C的半径最大，所以C的向心加速度最大；向心力公式F向=mω2r，得三物体的向心力分别为：Fa=（2m）ω2R=2mω2R；Fb=mω2R=mω2R；Fc=mω2（2R）=2mω2R；故A错误，B正确；当物体将要滑动时满足μmg=mω2r即12、BD【解析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．二．填空题(每小题6分，共18分)13、只有重力或弹力做功重力势能速度大于【解析】

(1)[1]机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)[2]本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与重力势能变化，就能验证机械能是否守恒。因为机械能守恒，则减少的势能转化为动能。(3)[3]动能中需要计算速度，故为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的速度。(4)[4]重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是大于其增加的动能。14、0.1960.100a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车【解析】

（1）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=0.196J；

小车的动能增量为：△EK＝Mv2＝0.100J．

（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma

①

对砂桶和砂有：mg-F=ma

②

F＝mg，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．另外操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车.15、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记