常熟中学2024届物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

常熟中学2024届物理高一下期末学业质量监测模拟试题 考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、某电场的电场线如图所示，A 、B 是一电场线上的两点，则A 、B 两点的电场强度
A ．大小相等，方向不同
B ．大小不等，方向不同
C ．大小相等，方向相同
D ．大小不等，方向相同
2、 (本题9分)某电场的电场线如图所示，M 、N 两点相距为d ，则（ ）
A ．M 点场强小于N 点场强
B ．M 点电势低于N 点电势
C ．正电荷在M 点受到的电场力方向由M 指向N
D ．若
E 为M 点的场强，则M 、N 两点间电势差等于E·
d 3、行星绕恒星运动时，其运动周期T 的平方与运动轨道半径R 的三次方之比为常数，即T 2/R 3=k ,则k 的大小决定于（ ）
A ．行星质量
B ．恒星质量
C ．与行星和恒星的质量都有关
D ．与恒星的质量及行星的速率有关
4、 (本题9分)四个灯泡接成如图所示的电路．a c 、灯泡的规格为“220V 40W ”，、b d
灯泡的规格为“220V100W ”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率．这四个灯泡实际消耗功率大小的顺序，正确的是（ ）
A ．a d b c P P P P >>>
B ．a b c d P P P P >>>
C ．a c b d P P P P =<=
D ．a d c b P P P P >>>
5、如图所示，两个靠摩擦传动(不打滑)的轮P 和Q 水平放置，A 、B 二个物块如图放置，已知两轮半径R p :R Q ＝2:1，A 、B 物块距转轴距离r A ：r B =1:1.且m A ：m B ＝1:2.当主动轮P 匀速转动时，两物块与圆盘均保持相对静止，则
A ．A 、
B 二个物块的角速度之比为1:1
B ．A 、B 二个物块的线速度之比为1:1
C ．A 、B 二个物块的加速度之比为1:4
D ．A 、B 二个物块所受的静摩擦力之比为1:4
6、 (本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m 的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m 的小物块从槽高h 处开始自由下滑，下列说法正确的是（）
A ．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B ．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒
C ．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
7、(本题9分)如图右所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为30°的斜面上，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30°增大到45°，系统仍能保持静止．则斜面倾角增大后与增大前相比，下列说法正确的是（）
A．绳子对物体A的拉力将增大
B．物体A对斜面的压力将减小
C．物体A受到的静摩擦力增大
D．物体A受到的合力将增大
8、两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为3:7，相距为r。

现将两小球接触后再放回原来的位置上，则此时小球间的库仑力与接触前之比可能为A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:21
9、(本题9分)一条河宽100m，船在静水中的速度为5m／s，水流速度是3m／s，则A．该船可能垂直河岸横渡到对岸
B．当水流速度增大时，横渡时间也增大
C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小
D．当船头延直河岸横时，过河所用的时间最短，且为20s
10、(本题9分)如图所示，竖直平面内有一圆心为O、半径为R的固定半圆槽，质量相等的两个小球A、B分别从图示位置以不同的速度水平抛出，结果均落到半圆槽上的P点(O、P两点连线与水平半径OD的夹角θ=30°)。

已知A的初位置在C点正上方且到C点高度为R，B的初位置在C点，空气阻力不计，重力加速度大小为g，则
A．A R g
B．B被抛出时的速度大小为(
3
2
+1)gR
C．A、B被抛出时的速度大小之比为3：1
D．A、B落到P点前瞬间所受重力的功率之比为3：1
二、实验题
11、（4分）利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）完成该实验时，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）。

12、（10分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。

具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。

图中AB相距x。

（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______
（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______
（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______
A．实验中必须保证m2<<m1
B．实验前要平衡摩擦力
C．细线在桌面上的部分应与长木板平行
D．图中AB之间的距离x尽量小些
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、D
【解题分析】由图可知，B处的电场线比A处密集，电场线越密，场强越大，所以E A ＜E B；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC错误，D正确；故选D.
2、C
【解题分析】A：电场线的疏密表示电场的强弱，则M点场强大于N点场强。

故A项错误。

B：顺着电场线电势降低，则M点电势高于N点电势。

故B项错误。

C：电场线的切线方向表示场强方向，正电荷所受电场力方向与电场强度的方向相同；则正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N。

故C项正确。

D：电场线的疏密表示电场的强弱，从M点到N点场强逐渐减小；若E为M点的场强，M、N两点间电势差小于E·d。

故D项错误。

点睛：在电场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的电场方向相同（且电场线互不交叉），这些曲线叫电场线。

电场线是起始于正电荷（无穷远处），终止于负电荷（无穷远处）。

需要注意的是电场线是人为的假设的曲
线，不真实存在。

3、B
【解题分析】 根据万有引力提供向心力：2224Mm G m r r T π=，整理得：22
34T k r GM
π==，所以k 仅与中心天体恒星的质量有关，ACD 错误B 正确
4、A
【解题分析】 根据公式2U P R =，得2
U R P =，四盏灯的额定电压相等，则额定功率小的电阻大，则
有：A C B D R R R R =>=；A 灯泡与D 灯泡串联，电流相等，因A D R R >，根据2P I R =，
得A D P P >；B 灯泡与C 灯泡并联，电压相等，因C B R R >，根据2U P R
=，得C B P P <；A 灯泡与C 灯泡电阻相等，因为干路电流大于支路电流根据2P I R =，故：A C P P <；B 灯泡与D 灯泡电阻相等，同理有：D B P P >；综合得到：A D B C P P P P >>>，C 正确．故选C.
【题目点拨】先根据小灯泡的规格确定小灯泡的电阻，然后根据串并联电路的规律确定四个小灯泡电压电流的关系，从而根据2
U P R
=或2P I R =比较它们的功率大小． 5、C
【解题分析】
A.因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等，所以v P =v Q ，R p ：R Q =1：1，根据v =rω知，ωA ：ωB =1：1；故A 错误.
B.A 、B 两点的半径大小相等，根据v =ωr 知，v A ：v B =ωA ：ωB =1：1；故B 错误.
C.根据向心加速度的公式：a =ωv ，A 、B 两点的角速度ωA ：ωB =1：1，线速度v A ：v B =1：1．则a A ：a B =1：4；故C 正确.
D.因a A ：a B =1：4，m A ：m B =1：1．根据牛顿第二定律：f =ma ，可知二个物块所受的静摩擦力之比为1：8；故D 错误.
6、ABC
【解题分析】
滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．
【题目详解】
滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为，槽的速度大小为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，由以上两式解得：，，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，，C正确；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能，故D错误；
7、BC
【解题分析】
设A的质量为M，B的质量为m．对物体B受力分析，受重力mg和拉力T，由二力平衡得到：T=mg，则知细绳对A的拉力不变，故A错误．对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示：
Mgsiθ与T=mg的大小关系，故静摩擦力可能向上，可能为零，也可能向因不知道n
下，则静摩擦力的大小变化情况无法判断，故C错误；根据平衡条件得：
=，当θ不断变大时，斜面对A的支持力N不断-=，解得N Mgcosθ
N Mgcosθ
减小，则斜面对A的压力减小．故B正确，物体A保持静止，合力为零，不变，故D 错误；选B．
【题目点拨】先对物体B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到拉力等于物体B 的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列
式分析．
8、AD
【解题分析】
由库仑定律可得得：当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为5：5，所以库仑力是原来的25：21，当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为2：2，所以库仑力是原来的4：21
A. 4:21与分析相符，故A项与题意相符；
B. 4:25与分相不相符，故B项与题意不相符；
C. 2:5与分相不相符，故C项与题意不相符；
D. 25:21与分析相符，故A项与题意相符。

9、AD
【解题分析】
小船参与了静水的运动和水流的运动，最终的运动是这两运动的合运动．当静水中速度与河岸垂直时，渡河时间最短．
【题目详解】
由于船在静水中速度大于水流速度，则两者的合速度垂直河岸，可以正对到达．故A 正确．当水速增大时，不会影响垂直河岸的速度，因此横渡时间不会受到影响，故B
错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，且最短时间为
100
20
5
d
t s s
v
===
船
，
故C错误，D正确；故选AD．
【题目点拨】
解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，注意理解船垂直过河与合速度垂直过河的区别．
10、BD
【解题分析】
ABC.由图可知A球下落的高度为：
3
+sin30
2
A
h R R R
=︒=；
A球与B球在水平方向的位移均为：
3
cos30(1
A B
x x R R R ==+︒=+；
B球下落的高度为：
1
sin30
2
B
h R R
=︒=；
根据竖直方向做自由落体运动可得时间为：2h t g =； 所以A 球在空中运动的时间为：23A A h R t g g
==； B 球在空中运动时间为：2B B h R t g g
==； 由水平方向做匀速直线运动，可得B 球的初速度为：3(1)2B B B x v gR t =
=+； A 球的初速度为：33(1)32
A A A x v gR t ==+； 所以两球的初速度大小之比为13：，故A ，C 均错误，
B 正确.
D.两小落在P 点时，A 球在竖直方向的分速度为v Ay =g tA ，B 球在竖直方向的分速度为v By =g tB ，根据P =Fv cos θ=mgv y 可得两球重力的瞬时功率之比为：
31A A B B P mg gt P mg gt ⋅==⋅；故D 正确.
二、实验题
11、需要 21()2d FL M t
=
【解题分析】
（1）由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力． （2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，则在B 点的速度 d v t
= 根据功能关系可以求出需要验证的关系式为：
2211()22d FL Mv M t
==． 12、（1）
（2）A
（3）BC
【解题分析】
试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v 2=2ax ；
（2）由（1）可知：v 2=2ax ，由牛顿第二定律得：，则：，v 2与F 成正比，
故选A；
（3）以系统为研究对象，加速度：，系统所受拉力等于m2g，不需要满足
m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中AB之间的距离x尽量大些，故D错误；故选BC；
考点：验证牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。