安徽省部分省示范中学2024届物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

安徽省部分省示范中学2024届物理高一第二学期期末质量检测
模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）
A ．m 1与m 2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
B ．m 1与m 2受到的引力总是大小相等的，而与m 1、m 2是否相等无关
C ．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
D ．只有能看作质点的两物体间的引力才能用122
Gm m F r 计算 2、 (本题9分)如图所示电路，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑动片p 向下（b 端）移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（ ）
A ．电压表和电流表示数都增大
B ．电压表和电流表示数都减小
C ．电压表示数增大，电流表示数变小
D ．电压表示数减小，电流表示数增大
3、在足球训练课上，教练用一只手拿着足球，手臂方向持水平，当足球与手都保持平衡时，手对足球的作用力
A ．大于足球对手的作用力
B ．大于足球的重力
C ．方向竖直向上
D．方向沿水平方向
4、(本题9分)如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为()
A．48 W24 W
B．24 W48 W
C．24 W12 W
D．12 W24 W
5、(本题9分)下列说法中正确的是
A．1号干电池与5号干电池的电动势相等、容量相等
B．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
C．电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是非静电力做的功D．电动势就是电源两极间的电压
6、(本题9分)如图所示，长为L的轻绳的-端系在固定光滑斜面上的O点，另一端系有质量为m的小球（视为质点），轻绳与斜面平行，斜面的倾角为θ．若小球恰好在斜面上做圆周运动，圆周的最高点为A，最低点为B，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）
mgLθ
A．小球从A点运动到B点的过程中重力对其做的功为sin
gLθ
B．小球通过A点时重力对其做功的功率为sin
C．小球通过A gL
gLθ
D．小球通过B5sin
7、如图所示，轻质弹簧竖直固定在地面上，在其正上方某高度由静止释放一小球，设
下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E，不计空气阻力，竖直向下为正方向。

则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是
A．B．
C． D．
8、如图所示，图中K、L、M为静电场中的三个相距较近的等势面．一带正电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动，已知粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是（）
A．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能
B．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能
C．K、L、M三个等势面的电势关系为φK<φL<φM
D．K、L、M三个等势面的电势关系为φK>φL>φM
9、(本题9分)如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取
g=10m/s2）
A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4J
C．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J
10、(本题9分)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B 原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是( )
A．A、B系统总动量仍然为mv
B．A的动量变为零
C．B的动量达到最大值
D．A、B的速度相等
11、(本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有( )
A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加
C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6J
D．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J
12、(本题9分)如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。

直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。

这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是: ( )
A．悬索始终保持竖直
B．伤员做直线运动
C．伤员做曲线运动
D．伤员的加速度大小、方向均不变
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6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
14、（10分）如图为探究平抛运动规律的一种方法。

用两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体，在两个坐标轴上留下了物体的两个“影子”，O点作为计时起点，其运动规律为x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量单位均为国际制单位），经1s到达轨迹A点（g ＝10m/s2）。

下列说法正确的是（）
A．O点为平抛运动的起点
B．物体运动轨迹方程为
C．物体在A点的速度大小为4m/s
D．O、A两点距高为3m
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）如图所示为一真空示波管的简化示意图，电子从灯丝K 发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A 板间的电压0U 加速，从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入两块平行金属板MN 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M 、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰从N 板右边沿飞出。

已知两板间的距离为d ，板长为4d ，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

(1)求偏转电场两板间电压U ；
(2)求电子束从偏转电场边沿飞出时速度方向与KO 线夹角的正切值。

16、（12分）如图所示，一对平行金属极板相距2d cm =，两板间匀强电场方向向下，场强大小31.610/E V m =⨯，其中下极板接地（零电势）．A 点距下板为1 1.5h cm =，B 板距下板为20.5h cm =，试求：（电子电荷量为191.610e C -=-⨯）
（1）两金属板之间的电势差大小；
（2）将一个电子从A 点移动到B 点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？
17、（12分） (本题9分)如图所示是一种测量重力加速度g 的装置。

在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以某一初速度自O 点竖直上抛，经t 时间上升到最高点，OP 间的距离为h ，已知引力常量为G ，星球的半径为R ；求：
（1）该星球表面的重力加速度g ；
（2）该星球的质量M ；
（3）该星球的第一宇宙速度v 1。

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、B
【解题分析】
AB ．1m 与2m 之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对相互作用力，不是一对平衡力，而与1m 、2m 是否相等无关，故选项B 正确，A 错误；
C ．万有引力存在于一切物体之间，故选项C 错误；
D ．r 为两物体之间的距离，就是重心到重心的距离，所以如果知道两个物体间重心之间的距离，就算不能看成质点也能用万有引力公式进行计算．例如两个靠的很近的铅球之间的万有引力，故选项D 错误．
2、B
【解题分析】
当滑动变阻器的滑动片p 向b 端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大，路端电压减小，则电压表的读数变小．图中并联部分电路的电压减小，则电流表的读数变小．故B 正确． 故选B ．
3、C
【解题分析】
A. 手对足球的作用力与足球对手的作用力是相互作用力，大小相等。

故A 项错误；
B.足球受到重力和手对足球的作用力，保持平衡。

所以手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，大小相等。

故B 项错误，
CD. 由于手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，所以方向相反，则手对足球的作用力竖直向上。

故C 项正确，D 项错误。

4、B
【解题分析】
由=F ma 合得，木块的加速度：
2sin cos 2/F mg mg a m s m m
θμθ-===合 前2s 内木块的位移：
2142
s at m == 重力在前2s 内做的功sin ?
48w mg s J θ==，平均功率24w P W t == 木块在第2s 末的瞬时速度4/v at m s ==
第2s 末重力的瞬时功率sin ?
48p mg v W θ==，故选B ． 【题目点拨】
本题注意瞬时功率的一般表达式cos p Fv α=．
5、B
【解题分析】
1号干电池与5号干电池的电动势相等但是容量不同，所以A 项错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，所以B 项正确；电动势公式E ＝中的W 与电压U ＝中的W 是静电力做功，所以C 项错误；电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，但两者意义不同，不能说电动势就是电源两级间的电压，所以D 项错误．
6、D
【解题分析】
A ．小球从A 点运动到
B 点的过程中重力对其做的功为
2sin =2sin mg L mgL θθ⋅
选项A 错误；
B ．小球通过A 点时速度的方向与重力的方向垂直，则重力的功率为零，选项B 错误；
C ．在A 点时满足：
2sin A v mg m L
θ= 解得
sin A v gL θ=选项C 错误；
D ．从A 到B 由机械能守恒定律：
22112sin 22A B mv mg L mv θ+⋅= 解得小球通过B 点时的速度大小为
5sin B v gL θ=
选项D 正确；
故选D.
点睛：此题是在斜面上的圆周运动；知道物体恰能经过最高点的条件是重力沿斜面向下的分力充当向心力；掌握机械能守恒定律的应用.
7、AC
【解题分析】
AB.小球开始下落时，做自由落体运动，加速度不变，当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：mg -kx =ma ，所以：kx a g m =-
，当压缩到最低点时，加速度大于g ，故A 正确，B 错误；
CD.下降过程，自由落体阶段，小求机械能守恒，当与弹簧接触后，由能量守恒得：小球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能，即：E 0-E =
12kx 2，则，E =E 0-12
kx 2，故C 正确，D 错误。

8、AC
【解题分析】
解：由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，如图．
A 、已知粒子在ab 段做减速运动，则粒子在a 点的电势能小于在b 点的电势能，而b 、d 两点在同一条等势面上，粒子的电势能相等，所以粒子在a 点的电势能小于在d 点的电势能．故A 正确，
B 错误．
C 、由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，可知M 的电势最高，K 的电势最低．故C 正确，
D 错误．
故选AC
【点评】
本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法．
9、CD
【解题分析】
A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则
P sin300.21040.5J4J
E mgx
=︒=⨯⨯⨯=
少
．
故A项错误．
BD．物块所受的合外力
0.22N0.4N
F ma
==⨯=
合
，
物块的合外力做功
0.44J 1.6J
W F x
==⨯=
合合
．
据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．
C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C 项正确．
10、AD
【解题分析】
A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A 的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．
点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．
11、BC
【解题分析】
A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大．之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从A上升到B 的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；
B．从B到C，小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；
C ．从A 到C ，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为()0.2100.10.20.6J P E mg h ∆=∆=⨯⨯+=，所以在A 点弹簧的弹性势能为0.6J ，故C 正确；
D ．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D 错误．综上所述，本题正确答案为BC ．
故选：BC ．
点睛：小球从A 开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到B 时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速． 12、ACD
【解题分析】
A ．由2l H bt =-可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A 正确.
BCD ．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B 错误，C 正确，D 正确.
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、2x t 222
2mx 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2v 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：2222122mx 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．
14、B
【解题分析】
A ．根据匀变速直线运动的位移时间公式
x ＝v 0t +at 2
可知，物体在x 方向做速度为
v x ＝3m/s
的匀速直线运动，y 方向做初速度为
v 0＝1m/s
加速度为
a ＝10m/s 2
的匀加速直线运动，所以O 点不是平抛运动起点.故选项A 不符合题意.
B.根据
x ＝3t
y ＝t +5t 2
物体的运动轨迹为
故选项B 符合题意.
C.1s 时，在A 点的竖直方向的速度为
v y ＝v 0+at ＝1+10×1＝11m/s
所以A 点的速度
故选项C 不符合题意.
D.O 、A 间水平距离为
x ＝3t ＝3×1＝3m
竖直方向的高度为
y ＝t +5t 2＝1×5＝6m
故选项D 不符合题意.
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)08U U =；(2)1tan 4
θ= 【解题分析】
(1)设电子质量为m 、电荷量为q ，从加速电场中射出时速度为0v ，由动能定理得：
20012
qU mv = 电子进入偏转电场，设运动时间为t ，加速度为a ，电场强度为E ，则：
04d v t =
2122
d at = qE ma =
U Ed =
联立解得：
08
U U = (2)设电子束从偏转电场下极板右边沿飞出时速度方向与KO 线夹角为θ，则 0tan y
v v θ=
y v at =
联立解得：
1tan 4
θ= 16、（1）32?V ；
（2）182.5610J --⨯，增加
【解题分析】
（1）两金属板之间的电势差大小：321.610210/32?U Ed V m V -==⨯⨯⨯=
（2）A ．B 两点间的电势差：321.610 1.50.510/16?AB AB U Ed V m V -==⨯⨯
-⨯=（），将一个电子从A 移到B 电场力做的功：
AB AB W qU =191.61016J -=-⨯⨯182.5610J -=-⨯，因为电场力做负功，所以电子的电势能增加了．
【题目点拨】
考查电场中U Ed W qU ==，，注意前者要求电场强度恒定；电势能的增减可由电场力做功的正负来确定，还可以由电荷的电量正负与电势高低来确定．
17、（1）22h g t
= （2）222hR Gt （3 【解题分析】（1）由竖直上抛运动规律得：t 上=t 下=t
由自由落体运动规律： 212h gt =
2
2h g t = （2）在地表附近： 2Mm G
mg R = 22
22gR hR M G Gt
== （3）由万有引力提供卫星圆周运动向心力得： 212v Mm G m R R
=
1v == 点睛：本题借助于竖直上抛求解重力加速度，并利用地球表面的重力与万有引力的关系求星球的质量。