河北省衡水市冀州中学2024届高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

河北省衡水市冀州中学2024届高一物理第二学期期末综合测试
模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶
2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶4
2、(本题9分)如图所示，在水平桌面的边缘，一铁块压着一纸条放上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()
A．仍在P点
B．在P点左边
C．在P点右边不远处
D．在P点右边原水平位移的两倍处
3、(本题9分)以初速v0竖直上抛一小球。

若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经过的时间是（）
A．B．C．D．
4、(本题9分)如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船R的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（）
A ．
0p f mv m
- B ．
20cos p f mv m
θ- C ．f m
D ．
p mv
5、 (本题9分)如图所示,一同学分别在同一直线上的A 、B 、C 三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为v 1、v 2、v 1．若篮球出手时高度相同,出手速度与水平夹角分别为θ1、θ2、θ1,下列说法正确的是
A ．v 1>v 2>v 1
B ．v 1<v 2<v 1
C ．θ1>θ2>θ1
D ．θ1=θ2=θ1
6、 (本题9分)某质量m =1500kg 的“双引擎”小汽车，当行驶速度v ≤54km/h 时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v ≤90km/h 范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v >90km/h 时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。

若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F 随运动时间t 变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N 。

已知汽车在t 0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s 末。

则在这11s 内，下列判断正确的是（ ）
A ．汽车第一次切换动力引擎时刻t 0=6s
B ．电动机输出的最大功率为60kw
C ．汽车的位移为165m
D ．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J
7、 (本题9分)如图所示，B 球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R ，当B 球运动到切点时，在切点正上方的A 球水平飞出，速度大小
为
3
2
gR ，g 为重力加速度大小，为使B 球在运动一周的时间内与A 球相遇，从B 球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（ ）
A ．相遇时，一定发生在t =
2R
g
时刻 B ．A 球做平抛运动的位移一定为2R C ．B 球做匀圆运动的速率一定为
23
gR π
D ．B 球做匀圆运动的周期一定为
2R
g
8、一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。

达到静电平衡时，其电场分布正确的是 ( )
A ．
B ．
C ．
D ．
9、 (本题9分)质量为m 的汽车在平直的公路上行驶，阻力f 保持不变，当它以速度v 、加速度a 加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（ ） A ．发动机提供的动力保持不变 B ．汽车的加速度将减小
C ．汽车的最大行驶速度为
mav
f
D ．汽车的额定功率为()f ma v +
10、 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法正确的是( )
A ．小球通过最高点时的最小速度v min ()g R r +
B．小球通过最高点时的最小速度v min＝0
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
二、实验题
11、（4分）(本题9分)用图示装置测量弹簧的弹力做功，将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，此时弹簧处于原长，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，用天平测出滑块（含遮光片）的质量为m，用刻度尺分别测得A、O之间的距离为x1，B、C两点间距离x2，再用滑块压缩弹簧到位置A（滑块与弹簧没有栓接），静止释放，利用计时器测出遮光片从B到c所用的时间为t．
（1）根据所测量的物理量，可计算出滑块离开弹簧时速度大小，其表达式为v=______，从A运动到O过程中弹簧对滑块做的功W=_______．（用所给的物理量符号表示）（2）某同学未调节气垫导轨水平就开始做实验，导致气垫导轨左端比右端略高，则弹簧对滑块做功的测量值与真实值比较将__________（填字母序号）．
A．偏大B．偏小C．相等
12、（10分）(本题9分)在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是____________V，内电阻是__________Ω。

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 【解题分析】
根据第一宇宙速度计算的表达式可得1GM
v R
=，行星A 、B 的第一宇宙速度大小之比为1：1，C 正确ABD 错误 2、B 【解题分析】
本题考查动量定律的概念，无论用多大速度抽出纸条，铁块受力不变，但速度越大，摩擦力做用时间越短，冲量越小，铁块获得的速度越小，B 对； 3、D
【解题分析】根据得，当小球动能减为原来一半时的速度为，则运动的时
间，D 正确，A 、B 、C 错误．
4、A 【解题分析】
ABCD. 假设卡车速度是v 0，对小船运动分解，小船的速度为v 的沿绳分量与卡车速度相同，如图：
由几何关系可知0=cos v v θ，此时卡车的牵引力为
00
=
=cos P P F v v θ
再对小船受力分析如图：
由牛顿第二定律可知，小船加速度为
0cos =
=P F f f
a m mv m
θ--
故A 正确BCD 错误。

故选A 。

5、A 【解题分析】
试题分析：三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v ，上升的高度为h ，水平位移为x ．则有：x=vt ，h=
12gt 2，则得：2g
v h
=h 相同，则v ∝x ，则得v 1＞v 2＞v 1．故A 正确，B 错误．根据速度的分解有：tan gt v
θ=，t 相同，v 1＞v 2＞v 1，则得θ1＜θ2＜θ1．故CD 错误．故选A ． 考点：平抛运动
6、AC 【解题分析】
A 、开始阶段，牵引力F 1=5000N ，根据牛顿第二定律：F 1-F f =ma ，解得开始阶段的加速度a =2.5m/s 2，汽车第一次切换动力引擎时v 1=54km/h=15m/s ，运动的时间t 0=1
v a
=6s ，故A 正确。

B 、t 0时刻，电动机输出功率最大，P m =Fv 1=5000⨯15W=75kW ，故B 错误。

CD 、汽油机工作期间，功率P =F 2v 1=6000⨯15W=90kW ，11s 时刻的速度
v 2=P F =390103600
⨯m/s=25m/s ，汽油机工作期间牵引力做的功W =Pt 2=90⨯103⨯（11-6）
J=4.5⨯105J ；汽车前6s 内的位移x 1=12at 02=1
2
⨯2.5⨯62m=45m ，后5s 内根据动能定理得：Pt 2-F f x 2=
12mv 22-1
2
mv 12，解得汽车后5s 内的位移x 2=120m ，所以11s 内汽车的位移x =x 1+x 2=165m ，故C 正确，D 错误。

A ．由题意知相遇时间即为A 球平抛运动的时间，A 球的平抛时间为2R
t g
=，故A 正确；
B ．A 球做平抛运动的水平位移大小
03322R
x v t Rg R g
==
⨯＝ A 球做平抛运动的位移为
2232x R R R +合＝＝
故B 正确；
CD ．A 球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：
，
从几何知识知A 球水平位移与直径夹角为30°，若在C 点相遇，B 球转过角度为2
3
π，则B 的速度大小为
22323
s R g v gR t R ππ
＝＝ B 球做匀速圆周运动的周期为
233
R
T t g
＝＝ 若在D 点相遇，B 球转过角度为
4
3
π，则B 球的速度大小为 422323
s R g v gR t R ππ=＝
B 球做匀速圆周运动的周期为
33222R T t g
＝＝
故CD 错误。

AC. 由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A 项与题意不符，C 项与题意相符； BD. 当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B 项与题意不符，D 项与题意相符。

9、BD 【解题分析】
发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv 可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A 错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F 和阻力f 的共同作用下，加速运动，F f
a m
-=
,当牵引力F 减小时，加速度减小，故B 正确；当它以速度v 、加速度a 加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma ，可计算出牵引力F=f+ma ，则此时汽车的功率P=（f+ma ）v ，即额定功率为（f+ma ）v ，故D 正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f ，则此时的速度：
()P f ma v
v f
f
+=
=
额，故C 错误；故选BD 。

【题目点拨】
本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma ，P=Fv 。

10、BC 【解题分析】
AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A 错误，B 正确
C.小球在水平线ab 以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力N F 与小球重力在
背离圆心方向的分力1F 的合力提供向心力，即2N 1v F F m R r
-=+，因此外侧管壁一定
对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C 正确
D.小球在水平线ab 以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，
最高的点的速度v =
1．故选项D 错误．
二、实验题
11、2x t 2
2
22mx t
A 【解题分析】
(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有2
v t
x =
；A 到O 弹簧对滑块做的功转化为滑块的动能，由动能定理有：2
22
2122mx W mv t
==.
(2) 若气垫导轨左端比右端略高，重力对滑块要做正功，导致通过两光电门的时间将减小，那么测得速度偏大，因此弹性势能的测量值也偏大，故A 正确，BC 错误。

故选A. 【题目点拨】
本题利用机械能守恒来探究弹簧的弹性势能的大小，要注意明确实验原理，知道如何测量滑块的速度，并掌握物体运动过程以及光电门的使用方法． 12、1.52 0.76 【解题分析】
电源U-I 图象如图所示：
由U=E-Ir 可得，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻，将图象延长；
[1].由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.52，电源电动势：E =1.52V ； [2].电源内阻：
1.52=0.76
2.0
U r I =
=Ω.。