安徽省池州市2020年高一(下)物理期末复习检测模拟试题含解析

安徽省池州市2020年高一(下)物理期末复习检测模拟试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．(本题9分)木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．则在力F作用后（）
A．木块A所受摩擦力大小是12.5N
B．木块A所受摩擦力大小是11.5N
C．木块B所受摩擦力大小是9N
D．木块B所受摩擦力大小是7N
2．如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。

现撤去推力F，则在物块Q 由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）
A．物块Q的机械能一直增加
B．初末两状态，物块Q的机械能相等
C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能
D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量
3．(本题9分)关于电场线和磁感线,以下说法中正确的是( )
A．电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线
B．电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的
C．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止,磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止
D．电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同,磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直
4．(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖
直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为9
2
gL，忽略摩擦阻力
和空气阻力，则以下判断正确的是
A．小球不能到达P点
B．小球到达P点时的速度大于gL
C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力大小为
2
mg
D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力大小为
2
mg
5．(本题9分)如图所示，将悬线拉至水平位置无初速度释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点在同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉挡住的前后瞬间各物理量的变化情况，下列说法正确的是（）
A．小球的速度变大
B．小球的角速度变大
C．悬线的拉力减小
D．小球的向心加速度减小
6．(本题9分)如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是()
A．机械能守恒，动量不守恒
B．机械能不守恒，动量守恒
C．机械能不守恒，动量不守恒
D．机械能守恒，动量守恒
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，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
7．(本题9分)真空中有两点电荷1q、2q分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点
∠ABC=30°，如图所示，已知Ａ点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）
A．1q带正电，2q带负电
B．1q带负电，2q带正电
C．1q电荷量的绝对值等于2q电荷量的绝对值的二倍
D．1q电荷量的绝对值等于2q电荷量的绝对值的一半
8．(本题9分)如图所示，两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点，两
小球之间用绝缘的轻质细线c连接，a、b、c三根细线长度相同，两小球处于静止状态，且此时细线c上
有张力，两小球的重力均为G．现用一水平力F缓慢拉右侧小球，使细线a最终处于竖直状态，两小球最
终处于静止状态，则此时与初态相比，下列说法正确的是:
A．细线a的拉力变大
B．细线b的拉力变大
C．细线c的拉力变大
D．最终状态时的水平拉力F比小球的重力G大
9．(本题9分)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外
壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有
A．上移左极板，静电计指针张角变小
B．右移左极板，静电计指针张角变大
C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小
D ．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显
10． (本题9分)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表123V V V 、、示数变化量的绝对值分别为123V V V ∆∆∆、、，理想电流表A 示数变化量的绝对值I ∆，则
A ．A 的示数增大
B ．2V 的示数增大
C ．3V ∆与I ∆的比值大于r
D ．1V ∆大于2V ∆
11．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为1m 、2m 的两物块A 、B 相连接，并静止在光滑水平面上。

现使B 获得水平向右、大小为6m/s 的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（ ）
A ．在1t 、3t 两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s ，且弹簧都处于伸长状态
B ．在3t 到4t 时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长
C ．两物体的质量之比为1m :2m =2:1
D ．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B 的初始动能之比为2：3
12． (本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是
A ．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B ．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等
C ．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少
D ．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13． (本题9分)某同学采用如图1所示的装置进行“合外力做功和动能变化的关系”的研究．
a ．按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复调节长木板右端高度，直到小车能够做匀速直线运动；
b ．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A 开始依次取计数点B 、C 、D 、…，每相邻计数点之间还有4个计时点未画出，配重的总质量为100 g ；
c ．测量出B 、C 、D 、…各点与A 点的距离，分别记为123x x x 、、…；
d ．用沙和沙桶受到的总重力作为细线对小车的拉力，分别乘以123x x x 、、…，得到合外力对小车所做的功
123W W W 、、…；
e ．求出B 、C 、D 、…各点速度的大小，分别记为v v v 123、、…，再求出它们的平方2
2
2
123v v v 、、…； f ．用纵坐标表示速度的平方2v ，横坐标表示合外力对小车所做的功W ，作出2v W -图象，并在图象中描出（i W ，2
i v ）坐标点，再连成图线；
请回答下列问题：（重力加速度29.8?
m /s g =，以下计算结果均保留两位有效数字） （1）在步骤d 中，该同学测得x 4=40.00 cm ，则合外力对小车所做的功W 4=______J ；
（2）该同学得到的2v W -图象如图2所示．通过图象可知，打A 点时对应小车的速度v A =______m/s ； （3）小车的质量M=______kg ．
14． (本题9分)如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g ，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：
a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A 和B ，砂桶通过滑轮与小车相连.
b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m.
c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动.
d.测得挡光片通过光电门A 的时间为Δt 1，通过光电门B 的时间为Δt 2，挡光片宽度为d ，小车质量为M ，两个光电门A 和B 之间的距离为L.
e.依据以上数据探究动能定理.
(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________. A ．实验时，先接通光电门，后剪断细绳 B ．实验时，小车加速运动的合外力为F ＝Mg C ．实验过程不需要测出斜面的倾角
D ．实验时应满足砂和砂桶的总质量m 远小于小车质量M
(2)小车经过光电门A 、B 的瞬时速度为v A ＝_______、v B ＝_______.如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理.
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)如图所示，竖直放置、半径0.75m R =的
1
4
光滑圆弧轨道AB 的半径OB 竖直， B 端与长1m L =的水平轨道BC 连接， C 点右侧为水平放置的传送带CD ，一质量1kg m =的小滑块从A 点由静止滑下，传送带足够长，滑块与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为0.3μ=，重力加速度g 取
210m/s ，求:
(1)滑块第一次到达C 点时的速度大小C v ；
(2)若传送带沿逆时针以15m/s v =匀速运动，滑块第二次到达B 点时于对圆弧轨道的压力大小B F ； (3)若传送带沿逆时针以2 2.7m/s v =匀速运动，滑块最终停在何处．
16．质量为M=1.5kg 的平板车停放在光滑的水平面上，左端放置着一块质量为m=450g 的小物块，一颗质量为m 0=50g 的子弹以v 0=100m/s 的速度水平瞬间射入小物块并留在其中，平板车足够长，求： (1)子弹射入小物块瞬间两者的共同速度（小物块滑动前）； (2)小物块与平板车间因摩擦产生的热量。

17． (本题9分)质量M ＝0.6kg 的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t ＝0时，两个质量都为m ＝0.2kg 的小物体A 和B ，分别从小车的左端和右端以水平速度1 5.0v =m/s 和2 2.0v =m/s 同时冲上小车，
当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。

已知A 、B 两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g=10m/s 2，求：
（1）A 、B 两物体在车上都停止滑动时车的速度； （2）车的长度是多少？
（3）从A 、B 开始运动计时，经8s 小车离原位置的距离.
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．C 【解析】 【分析】 【详解】
用力拉F 之前，以A 研究对象进行受力分析有
0.02400N 8N 12.5N A A f kx m g μ==⨯=<=
施加水平拉力之后，假设物体B 依然静止，以B 为研究对象进行受力分析有，木块B 所受摩擦力大小
1N 0.02400N 9N 15N B B f F kx m g μ=+=+⨯=<=
故物体B 依然静止，所受摩擦力大小是9N ．故C 正确，D 错误；
弹簧保持原状态，即物体A 所受摩擦力不变，大小依然是8N ，故AB 错误． 2．B 【解析】 【详解】
轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于mg ，弹簧的压缩量1mg
x k
=；物块Q 向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于mg ，弹簧的伸长量2mg
x k
=
． AB ．在物块Q 由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q 先做正功后做负功，物块Q 的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q 的机械能
相等．故A 项错误，B 项正确．
C ．物块Q 的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C 项错误．
D ．初末两状态，物块Q 的机械能相等，则此过程中Q 重力势能的减少量等于Q 动能的增加量．故D 项错误． 3．B 【解析】 【详解】
电场线和磁感线是人们为了描述电场和磁场假想的曲线，实际并不存在，选项A 错误；电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的，选项B 正确；电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或者到无穷远；磁感线在磁体的外部是从磁体的N 极到S 极，内部是从S 极出发到N 极，组成闭合的曲线，选项C 错误；电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同；磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N 极的受力方向相同，选项D 错误；故选B. 4．D 【解析】 【详解】
AB. 根据动能定理得：22
p 11222mgL mv mv -=
- ，解得：P v =．而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。

AB 错误。

CD. 设杆子在最高点表现为支持力，则2p v mg F m L
-= 解得：2
p
2
v mg
F mg m
L
=-=
，故杆子表现为支持力。

C 错误，D 正确； 5．B 【解析】 【详解】
A.当悬线碰到钉子瞬间时，小球的线速度是不变的，故A 错误；．
B.由于悬线被挡时导致半径减小，则：因为r 减小，则由v=ωr 得，角速度ω变大．故B 正确．
C.小球在最低点受重力与拉力，因为m 、v 、g 是不变的，而r 减小，由T ﹣mg=m 2
v r
得：T 变大．故C 不
正确；
D.因为线速度 v 不变，半径r 变小，由2
n v a r
=得：a n 变大，故D 不正确；
故选B ． 6．C
【解析】 【详解】
从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒。

机械能有一部分转化为内能，则系统的机械能不守恒，故ABD 错误，C 正确。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，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 7．AD 【解析】 【详解】
（1）A 点电场强度的方向垂直AB 向下，E A 为A 点的合场强，将E A 分解到AC 和AB 方向如图所示，可知点电荷q 1的电场强度方向由C 指向A ，则q 1为正电，知点电荷q 2的电场强度方向由A 指向B ，则q 2为负电，A 正确，B 错误；
（2）设AB=2L ，则AC=ABsin30°=L ，从场强分解的图中可知2
1
sin 30E E o =，即212E E =．又根据点电荷场强公式，112q E k L
=，()2
222q E k L =，结合212E E =，解得212q q =，故C 错误，D 正确；
故本题选AD ． 【点睛】
将A 点场强E A 分解到AC 和AB 方向，从而判断两电荷场强的方向，再判断电性；分别计算两电荷的场强，根据两场强E 的比值关系，求出两电荷量之比 8．BCD 【解析】 如图所示
对初末态小球受力分析可得：
0cos30a F G =
'a F G =
所以细线a 的拉力变小，故A 错误； B 项：0
cos30
b a G F F ==
，'0sin 30b F G =，可解得：'
b b F F >，故B 正确； C 项：0
=+sin30a F F F 库，'
c F F =库，'
c F F >，所以细线c 的拉力变大，故C 正确；
D 项：F 与G 的合力为'
b F ，，故D 正确． 9．CD 【解析】 【详解】
电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q 一定，由4S
C kd
επ=
，上移左极板，则S 减小，C 减小，由Q=CU 可知，U 变大，则静电计指针张角变大，选项A 错误；由4S
C kd
επ=，右移左极板，则d 减小，C
变大，由Q=CU 可知，U 变小，则静电计指针张角变小，选项B 错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由4S
C kd
επ=
，则C 变大，由Q=CU 可知，U 变小，则静电计指针张角变小，选项C 正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D 正确. 10．ACD 【解析】 【详解】
A ．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A 对；
B ．电压表1V 测量定值电阻R 的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即1V 示数增大．电压表2V 测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B 错；
D ．电压表3V 测量滑动变阻器电压，设电流增加量为I ∆，则根据1V I R ∆=∆⨯，2V I r ∆=∆⨯，所以
12V V ∆>∆，选项D 对；
C ．电压表3V 的变化量3()V I r R ∆=∆⨯+，所以3
()V r R r I
∆=+>∆，选项C 对． 11．BCD 【解析】 【分析】
两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。

【详解】
A.从图象可以看出，从0到t 1的过程中弹簧被拉伸，t 1时刻两物块达到共同速度2m/s ，此时弹簧处于伸长状态，从t 2到t 3的过程中弹簧被压缩，t 3时刻两物块达到共同速度2m/s ，此时弹簧处于压缩状态，故A
错误；
B.由图示图象可知，从t 3到t 4时间内A 做减速运动，B 做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B 正确；
C.由图示图象可知，t 1时刻两物体速度相同，都是2m/s ，A 、B 系统动量守恒，以B 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
()11122m v m m v =+，
即
()21262m m m =+⨯g ，
解得：
12:2:1m m =，
故C 正确；
D.由图示图象可知，
在初始时刻，B 的初动能为：
22KB 20221161822
E m v m m ==⨯= 在t 1时刻，A 、B 两物块的速度是2m/s ，A 、B 两物块动能之和为：
()22k 122211+32622
E m m v m m ==⨯⨯= 所以，这时候，最大的弹性势能为
kB k 22218612P E E E m m m =-=-=，
所以：
p KB 2212:182:3E E m m ==：
故D 正确。

12．BD
【解析】弹簧弹力F=k △x ，力做功表达式W=F △x=k △x 2，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A 错误；物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，B 正确；物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C 错误，D 正确；故选BD 。

点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．0.39 0.50 0.40（0.28~0.42）
【解析】
【详解】
(1)配重重力做功为：W=mgx 4=0.1×9.8×0.4≈0.39J.
(2)由图可知，纵轴截距对应的就是打A 点速度的平方，因此有：v 02＝0.25m 2/s 2，解得：v 0=0.50m/s ．
(3)根据动能定理：2201122W mv mv =-，可得2202W v v m =+，所以图象的斜率：2k m
=，代入数据得：m=0.40kg ．再减去配重0.1kg ，小车的质量M=0.3kg ．
【点睛】
本题考查了该实验的具体操作和结合图象进行数据处理，对应图象问题处理方法为，结合数学知识，写出图象的函数关系方程，明确截距、斜率等含义即可．
14． (1)AC (2)1d t ∆ 2
d t ∆ 222111()()22d d mgL M M t t =-∆∆ 【解析】
【详解】
（1）A.实验时为了减小误差，需要先接通光电门，后剪断细绳让小车运动，A 正确
B.实验中步骤b 平衡了小车运动的摩擦力，所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力：
sin F Mg mg θ==，B 错误
C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等，所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力，合外力就等于砂和砂桶的总重力，C 正确
D.实验中要验证动能定理，用砂和砂桶的总重力计算小车沿斜面向下的分力，所以不需要满足m 远小于小车质量M ，D 错误
（2）光电门的原理：因为遮光条宽度很小，用遮光条通过光电门的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，所以通过A 的速度：1A d v t =∆，通过B 的速度：2
B d v t =∆，根据动能定理：2222
2111221122
B A W mgL Mv Mv d d M M t t ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆==-=∆⎝⎭⎝⎭合，所以要验证的就是：22211122d d mgL M M t t ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）3m/s C v = （2）14N B F = （3）0.215m
【解析】
【详解】
（1）从A 到C 的过程中，由动能定理可得
212
C mgR mgL mv μ-=， 解得:
3m/s C v =；
（2）由于传送带的速度大于滑块到达C 点时的速度，滑块在传送带上先向右减速运动后向左加速运动，回到C 点时速度大小与原来相等，
由动能定理可知滑块第二次到达B 点时有
221122C B mv mgL mv μ-=，2B B mv F mg R
-=， 解得
14N B F =；
（3）由于传送带的速度小于滑块到达C 点时的速度，滑块在传送带上先向右减速运动后向左加速运动回到C 点时速度大小等于传送带速度，即
2.7m/s C v '=，
滑块返回B 点后沿圆弧轨道上升后再次返回，从滑块离开传送带开始，设滑块在水平轨道上滑行的总路程为x ，分析可知
212
C mv mgx μ'-， 解得 1.215m x =，滑块最终停在B 点右侧
0.215m x L -=处．
16． (1)10m/s(2)18.75J
【解析】
【详解】
(1)子弹射入物体物块并留在物块中，规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：
0001()m v m m v =+
代入数据得子弹和A 的共同速度为
110m/s v =
(2)子弹和小物块在车上滑行，对整体组成的系统研究，根据动量守恒定律得
010(())m m v m M m v +=++
代入数据得最终共同速度
2.5m/s v =
根据能量守恒定律得物块与平板车间因摩擦产生的热量等于该过程的动能减小量
2201011()()22
Q m m v M m m v =+-++ 代入数据得
18.75J Q =
17．（1）0.6m/s （2）6.8m （3）3.84m
【解析】
【详解】
解：（1）设物体A 、B 相对于车停止滑动时，车速为v ，根据动量守恒定律有：
()()122m v v M m v -=+
代入数据解得：v=0.6m/s ，方向向右．
（2）设物体A 、B 在车上相对于车滑动的距离分别为L 1、L 2，车长为L ，由功能关系有:
()()22212121
112222
mg L L mv mv M m v μ+=+-+ 又L≥L 1+L 2
代入数据解得L≥6.8m ，即L 至少为6.8m
（3）当B 向左减速到零时，A 向右减速，且两者加速度大小都为12a g μ==m/s 2
对小车受力分析可知，小车受到两个大小相等、方向相反的滑动摩擦力作用，故小车没有动 则B 向左减速到零的时间为211
1v t a ==s 此时A 的速度为1113A v v a t =-=m/s
当B 减速到零时与小车相对静止，此时A 继续向右减速，则B 与小车向右加速，设经过ts 达到共同速度v 对B 和小车，由牛顿第二定律有：()2mg m M a μ=+，解得：20.5a =m/s 2
则有：12A v v a t a t =-=，代入数据解得：t=1.2s
此时小车的速度为20.6v a t ==m/s ，位移为21210.362
x a t ==m 当三个物体都达到共同速度后，一起向右做匀速直线运动，则剩下的时间发生的位移为
()28 3.48x v t =-=m
则小车在8s 内走过的总位移为12 3.84x x x =+=m。