2024届藏拉萨那曲第二高级中学物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

2024届藏拉萨那曲第二高级中学物理高一第二学期期末经典模
拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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)关于机械能守恒，下列说法正确的是
A ．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用
B ．做变速运动的物体，机械能不可能守恒
C ．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒
D ．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒
2、小明乘电梯从商场的顶楼下降到底层地下停车场，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对小明的支持力做功情况是（ ）
A ．加速时做正功，匀速和减速时都做负功
B ．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
C ．始终做负功
D ．始终做正功
3、两个分别带有电荷量－Q 和+2Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ．两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
A ．4F
B ．2 F
C ．1 2F
D ．14
F 4、 (本题9分)质点做匀速圆周运动时，下面说法中正确的是（ ）
A ．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为a n = 2
v r
B ．向心加速度一定与旋转半径成正比，因为a n = r ω2
C ．角速度一定与旋转半径成反比，因为ω= v r
D ．角速度一定与转速成正比，因为ω =2πn （n 的单位为转/秒）
5、 (本题9分)如图，将a 、b 两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P 点，a 球抛出时的高度较b 球的高， P 点到两球起抛点的水平距离相等，
不计空气阻力．与b球相比，a球()
A．初速度较小
B．速度变化率较大
C．落地时速度一定较大
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
6、(本题9分)下列说法正确的是（）
A．动量为零时，物体一定处于平衡状态
B．动能不变，物体的动量一定不变
C．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
D．物体所受合外力大小不变，但方向改变时，其动量大小一定要发生改变
7、(本题9分)P点为已知电场中的一固定点，在P点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，P点的场强为E，则（）
A．若在P点换上电荷量为-q的点电荷，P点的场强方向将发生变化
B．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力为2F
C．若将P点的点电荷移去，P点的场强变为零
D．P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关
8、如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是( )
A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量
B．碰撞过程中甲车损失的动能是J
C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小
D．两车碰撞过程为弹性碰撞
9、(本题9分)如右图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）
A．b所需向心力最大
B．b、c周期相等，且大于a的周期
C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
10、下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法错误
．．的是()
A．任意两点的电势差，等于场强与这两点沿电场方向距离的乘积
B．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
C．在相同距离上，场强大的两点间电势差也必定大
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
11、(本题9分)某厢式电梯在0～8s内的图像如图所示，质量为50kg的某同学站在电梯内，规定竖直向上为正方向，重力加速度取10m/s2，下列说法中正确的是
A．0~2s内该同学处于超重状态
B．6~8s内该同学处于超重状态
C．0~8s内电梯上升的总高度为12m
D．t=ls末，该同学对电梯的压力大小为600N
12、(本题9分)如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的t
υ-图像如图所示，下列选项正确的是
A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度
B．20s时，两物体相距最远
C．a、b相遇两次
D．第二次相遇在60s
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：
(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．
(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．
①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-1
M
”或
“v 2-1M m
+”）图线． ④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b ，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．
14、（10分） (本题9分)某同学用图示装置探究功与物体动能变化的关系配套器材有长木板，橡皮筋(若干)小车、打点计时器纸带复写纸等。

(1)实验中，平衡摩擦力后，发现打点的纸带上相邻各点间的间隔先增大后均匀，则应选择该纸带上间隔___________（填“增大”或“均匀”)的部分来计算小车的速度。

(2)该同学采用图象法进行数据处理，为使得到的图线是直线，若用纵坐标表示功，则横坐标应表示___________(填“速度”或“速度的平方”)。

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）如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。

第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为212y x R
=；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R ，B 点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。

现有一质量为m 、带电量为+q 的带电小球，从与B 点等高的A 点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B 点。

重力加速度为g ，求：
（1）第二象限内匀强电场的场强E 的大小和方向；
（2）小球落回抛物线轨道时的动能E k ．
16、（12分） (本题9分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m 的物体P 置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x 0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x 0，上升过程中物体P 的加速度a 与弹簧的压缩量x 间的关系如图中实线所示。

若在另一星球N 上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q 在弹簧上端点由静止释放，物体Q 的加速度a 与弹簧的压缩量x 间的关系如图中虚线所示。

两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N 半径为地球半径的3倍。

忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。

求：
(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；
(2)地球和星球N的质量比；
(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。

17、（12分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻R A＝1Ω，R B ＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。

求：
（1）电阻R C的阻值；
（2）电源的内电阻。

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、D
【解题分析】
A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.
B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.
C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.
D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D 正确. 2、C
【解题分析】
根据力对物体做功的定义W =FS cos θ（其中公式中θ是力F 与位移S 间的夹角），可知若090θ︒︒≤≤，则力F 做正功；若θ=90︒，则力F 不做功；若90180θ︒︒≤≤，则力F 做负功（或者说物体克服力F 做了功）．人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即180θ︒=，所以支持力始终做负功，故C 正确．
3、C
【解题分析】
相距为r 时，根据库仑定律得：22Q Q F k r
⋅=；由于带异种电荷时，接触后，各自带电量变为12Q ，则此时222111222fk Q Q kQ F r r ⎛⎫ ⎪⎝=⎭
⋅'=，两式联立得F ′=1 2F ； A. 4F ，与结论不相符，选项A 错误；
B. 2 F ，与结论不相符，选项B 错误；
C.
1 2
F ，与结论相符，选项C 正确； D. 14F ，与结论不相符，选项D 错误； 4、D
【解题分析】
A.根据2
n v a r
=知，线速度相等时，向心加速度才与旋转半径成反比，故A 项与题意不相符；
B. 根据a n =rω2知，半径相等时，向心加速度才与角速度的平方成正比，故B 项与题意不相符；
C. 根据v =rω知，角速度不一定与旋转半径成反比，还与线速度大有关，故C 项与题意不相符；
D. 根据ω=2πn 可知，角速度一定与转速成正比，故D 项与题意相符．
5、D
【解题分析】
A 、两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由212h gt =，得2h t g =，则a b t t ＞，小球水平方向都做匀速直线运动，由0x v t =，由题意x 相等，又a b t t ＞，则知a b v v ＜，故A 错误；
B 、根据v a g t
∆==∆，则知速度变化率相同，故B 错误； C 、落地时速度222002y v v v v gh =
+=+，可知落地速度不确定，故C 错误； D 、落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切00
2y
v gh tan v v α==，则知a 的h 大，0v 小，tan α大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D 正确．
点睛：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系，速度变化率等于重力加速度，由速度的合成求落地时速度大小和方向．
6、C
【解题分析】
A 、动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的起动瞬时速度为零，但应为匀加速直线运动，故A 错误；
B 、动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化的，故B 错误；
C 、物体受到恒力作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，故C 正确；
D 、物体做匀变速直线运动时，物体的合外力大小变，同时速度大小不会变化，故动量的大小也不会发生变化，故D 错误．
点睛：在运动和力的关系中我们学过动量定理、动能定理及牛顿第二定律等规律，在研
究时应综合考虑，特别要注意各量是否为矢量，掌握好矢量的性质是理解问题的关键．
7、BD
【解题分析】
电场强度的定义式为是通过比值定义法得出的，E 的大小及方向与试探电荷无关，由电场本身决定，故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，即使将试探电荷移走，电场强度不变。

A. 若在P 点换上电荷量为-q 的点电荷，A 点的场强方向将不发生变化，选项A 不符合
题意；
B. 根据F=Eq可知，若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在A点受到的力为2F，选项B符合题意；
C. 若将P点的点电荷移去，A点的场强仍不变，选项C不符合题意；
D. P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关，选项D符合题意。

8、BC
【解题分析】
A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，，以向右为正方向，碰前总动量：
碰后总动量：
两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；
B.碰撞前a车动能为
碰撞后a车动能为
所以碰撞过程中a车损失的动能是
故B符合题意。

C.碰前a、b两车的总动能为
碰后a、b两车的总动能为
故C符合题意；
D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。

9、BD
【解题分析】
A ．因卫星运行的向心力就是它们所受的万有引力
2
GMm F r = 可知b 所受的引力最小，故A 错误．
B ．由
2
22GMm m r r T π⎛⎫= ⎪⎝⎭
可知半径r 越大周期越大，所以b ，c 的周期相等且大于a 的周期，故B 正确； C ．由 2
GMm ma r = 可知半径r 越大则加速度越小，所以b ，c 的向心加速度大小相等，且小于a 的向心加速度，故C 错误；
D ．由
2
2GMm v m r r
= 可知半径r 越大则线速度越小，所以b ，c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度，故D 正确。

故选BD 。

10、CD
【解题分析】
A ．匀强电场中任意两点的电势差等于场强和这两点沿电场方向距离的乘积，故A 项正确。

B ．据U Ed =可得，匀强电场中沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等。

故B 项正确。

C ．两点间距离相同，若与电场方向夹角不同，则在相同距离上，场强大的两点间电势差未必大。

故C 项错误。

D ．电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D 项错误。

11、AC
【解题分析】
A. 0~2s 内该同学向上加速，因加速度向上，则处于超重状态，选项A 正确；
B. 6~8s 内该同学向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B 错误；
C. 因v-t 图像的面积表示位移，则0~8s 内电梯上升的总高度为1(84)2m 12m 2+⨯=，
选项C 正确；
D. t =ls 末，电梯的加速度为21m/s v a t
∆==∆，由牛顿第二定律：F-mg=ma 解得F=mg+ma =550N ，即该同学对电梯的压力大小为550N ，选项D 错误.
12、CD
【解题分析】
A.a 、b 加速时，a 图线的斜率小于b 图线的斜率，物体a 的加速度小于物体b 的加速度，故A 错误；
B. 0-20s 时，a 车运动，b 车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s 内，a 的位移为：11104020500m 2
x =⨯+⨯=（），则在20s 时两物体相遇，选项B 错误； C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s 内a 比b 多运动的位移为：10401204020900m 22
x +=⨯+⨯⨯=，在t =0 时刻，b 车在a 车前方500m 处，则在第40 s 末，a 、b 两车相距S=x -500m=400m ，因20s 时刻，ab 已经相遇一次，40s 末a 在b 的前面，40s 后b 的速度大于a 的速度，则b 一定能追上a ，所以在整个运动过程中，a 、b 两车可以相遇两次，故C 正确；
D.因20s 时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s 内，ab 通过的位移相等，则60s 末ab 再次相遇，故D 正确。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、大于 相同 v 2-1M m + 2
4mg b 【解题分析】
试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C 的质M 要大于A 的质量m ；
②要刚释放C 时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为F mg =，因此弹簧的形变量为122mg mg mg x x x k k k
∆=∆+∆=
+=，不论C 的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A 物体上升了2mg k ，则C 下落的高度为2mg k ，即C 下落的高度总相同；
③选取AC 及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：
()()2212mg M m g M m v k -⨯=+，整理得，2222814m g mg v k M m k
=-++，为得到
线性关系图线，因此应作出21v M m
-+图线． ④由上表达式可知，24mg b k =，解得2
4mg k b
=． 考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．
14、均匀 速度的平方
【解题分析】
第一空.橡皮筋的拉力即为小车所受合外力大小，在橡皮条伸长阶段小车加速，恢复原长后匀速，故小车先加速后匀速，点间距先增加后均匀；在处理数据时应选择纸带上间隔均匀的部分来计算速度；
第二空.根据动能定理可知，合外力的功与动能的变化量成正比，故为了得出直线，应以速度的平方为横坐标。

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）5mg E q =，方向竖直向上（2）k 6845
E mgR = 【解题分析】
（1）小球恰能运动到B 点，说明小球所受的电场力向上，则小球带正电，则匀强电场沿竖直向上。

在B 点，由牛顿第二定律得2B v mg qE m R
-= 小球从A 点运动到B 点的过程，由动能定理得21202
B qE R mv ⋅=-
解得B v =5mg E q = （2）小球从B 点飞出后做平抛运动，设落回抛物线轨道时的坐标为（x ，y ），有 水平方向：B x v t = 竖直方向：2122R y gt -=
x 、y 满足关系212y x R
= 联立可得，89
R y =
小球从B 点落回到抛物线轨道，由动能定理得2k 122B mg R y E mv -=-（） 解得6845
k E mgR = 16、 (1)2:1(2)2:9(3)0032v a x =
【解题分析】
（1）由图象可知，地球表面处的重力加速度为 g 1=a 0
星球N 表面处的重力加速度为 g 2=00.5a
则地球表面和星球N 表面重力加速度之比为2∶1
（2）在星球表面，有
2GMm mg R
= 其中，M 表示星球的质量，g 表示星球表面的重力加速度，R 表示星球的半径。

则
M =2
gR G
因此，地球和星球N 的质量比为2∶9
（3）设物体Q 的质量为m 2，弹簧的劲度系数为k
物体的加速度为0时，对物体P ：
mg 1=k·x 0
对物体Q ：
m 2g 2=k ·3x 0
联立解得：m 2=6m
在地球上，物体P 运动的初始位置处，弹簧的弹性势能设为E p ，整个上升过程中，弹簧和物体P 组成的系统机械能守恒。

根据机械能守恒定律，有：
1004.5p E mg h ma x ==
在星球N 上，物体Q 向下运动过程中加速度为0时速度最大，由图可知，此时弹簧的压缩量恰好为3x 0，因此弹性势能也为E p ，物体Q 向下运动3x 0过程中，根据机械能守恒定律，有：
m 2a 23x 0=E p+2212
m v 联立以上各式可得，物体P 的最大速度为v 0032
a x 17、（1）2Ω（2）1Ω
【解题分析】
（1）根据电路特征知电容器两端的电压等于R B 和R C 的电压之和，即为：
4
6105V 2010
Q U C --==⨯＝ 根据欧姆定律知：5100.5B C U R R I +=
Ω＝＝ 因为R B =8Ω，故R C =2Ω；
（2）根据闭合电路欧姆定律知电源的内电压为： U 内=E-I （R A +R B +R C ）=6-0.5×11=0.5V ， 所以电源的内阻为：0.5
10.5U r I =Ω内＝＝；。