2024届福建省清流县第一中学物理高一下期末监测模拟试题含解析

2024届福建省清流县第一中学物理高一下期末监测模拟试题 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：（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、如图所示质量相等的A 、B 两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是6m/s ，B 球的速度是-2m/s ，不久A 、B 两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A 、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现的是 （ ）
A ．2/A v m s =-'，6/
B v m s '=
B ．2/A v m s '=，2/B v m s '=
C ．3/A v m s =-'，7/B v m s '=
D ．1/A v m s '=，3/B v m s '=
2、 (本题9分)一个质量为2kg 的物体被人用手由静止开始向上提升了2m 时速度达到2m/s ，则关于该过程下列结论中正确的是：
A ．手对物体做功40J
B ．重力势能增加44J
C ．合外力对物体做功4J
D ．重力对物体做功40J
3、下列说法，正确的是（）
A ．电源向外电路提供的电能越多，表示电动势越大
B ．电动势在数值上等于电源将正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
C ．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
D ．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
4、在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点。

其中a 、b 两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是
A ．甲图：与点电荷等距的a 、b 两点
B ．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点
C ．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a 、b 两点
D ．丁图：匀强电场中的a 、b 两点
5、 (本题9分)有两个质量不同的小球A 、B ，从离地相同高度处以相同的速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A ．落地前瞬间，两小球的速度大小一定相同
B ．从抛出到落地，重力对A 、B 小球做的功一样多
C ．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同
D ．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同
6、 (本题9分)如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，下列说法中正确的是（ ）
A ．重力对人做正功
B ．摩擦力对人做负功
C ．支持力对人不做功
D ．合力对人做正功
7、 (本题9分)在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（ ）
A ．人对车做正功
B ．人对车做负功
C ．推力对车做正功
D ．车对人静摩擦力做正功
8、 (本题9分)关于曲线运动，下列说法中正确的是
A ．曲线运动可以是匀速运动，也可以是变速运动
B ．曲线运动一定是变速运动
C ．曲线运动速度的大小和方向都一定发生变化
D ．曲线运动物体的速度方向是沿着运动轨道切线的
9、 (本题9分)如图所示，质量是2g m =的子弹，以1300m/s v =的速度射入固定的、厚度是5cm l =的木板，射穿后的速度是2100m/s v =．假设阻力是恒定的，它能够射穿同种材料制成的
A ．固定的、厚度是6cm 的木板
B ．固定的、厚度是7cm 的木板
C ．放在光滑水平面上的质量为8g M =，沿速度方向长度为4cm 的木块
D ．放在光滑水平面上的质量为8g M =，沿速度方向长度为3cm 的木块
10、 (本题9分)从空中以10m/s 的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N 的物体，已
知t=3s 时物体未落地，不计空气阻力，取2
10/g m s =，则以下说法正确的是（ ）
A ．抛出后3s 末，小球的速度为1010/m s
B ．在抛出后3s 末，重力的功率为10010W
C ．在抛出后3s 内，重力的平均功率为150W
D ．抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下
11、 (本题9分)A 、B 两物体的质量之比m A ：m B =2：1，它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A 、B 两物体所受
摩擦阻力之比F A ：F B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ：W B 分别为（ ）
A ．A 、
B 两物体所受摩擦阻力之比F A ：F B =4：1
B ．A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ：F B =2：1
C ．A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ：W B =4：1
D ．A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ：W B =2：1
12、 (本题9分)在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a 、b 两点的电场强度相同的是（ ）
A ．图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a 、b
B ．图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O 等距的两点a 、b
C ．图丙中离点电荷等距的任意两点a 、b
D ．图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O 等距的任意两点a 、b
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)打点计时器所用交流电源的频率为50Hz ．在某次研究“匀变速直线运动”实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，A 、B 、C 、D 为纸带上连续打下的四个点．则打点计时器的打点时间间隔为_____s ，物体运动的加速度为____m/s 2，打D 点时纸带的速度为____m/s ．
14、（10分） (本题9分)在“探究加速度与力、质量关系”实验中，某同学准备了下列器材：
A ．一端带有定滑轮的长木板、
B ．细线、
C ．电磁打点计时器、
D ．纸带与复写纸、
E ．导线、
F ．开关、
G ．铅蓄电池、
H ．托盘（质量不计）、
I ．砝码（质量已知）、
J ．低压交流电源．
（1）你认为该同学准备的器材中哪个不需要？_____（填写相对应的字母） （2）要完成实验还需哪些器材？_____；
（3）根据实验测得的数据，绘出的a -F 图象如图所示．请你根据这个图象分析，实验中漏掉的步骤是_____．
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）若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为2
9.8m/s g ，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s ，求：
（1）海王星表面的重力加速度．
（2）海王星的第一宇宙速度．
16、（12分）(本题9分)如图所示，固定的光滑平台上静止着两个滑块A、B，m A=0.1kg，m B=0.1kg.两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B 与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.1，Q点右侧表面是光滑的．点燃炸药后，A、B 分离瞬间A滑块获得向左的速度大小为6m/s，而滑块B则冲向小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s1．求：
（1）A、B分离时滑块B的速度v B大小；
（1）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep；
（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间距离L的取值范围．
17、（12分）(本题9分)下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。

点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。

一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。

(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时的速度
02
v gR
，求轨道摩擦力对其所做的功f
W；
(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后离开轨道，求P点离水面的高度h。

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、C
【解题分析】
设每个球的质量均为m ，碰前系统总动量4A B P mv mv m =+=，碰前的总机械能为22112022
A B E mv mv m =+=，碰撞过程满足动量守恒且总的机械能不会增加. A ．碰后总动量4P m '=，总机械能20E m '=，动量守恒，机械能守恒，故A 可能实现；
B ．碰后总动量4P m '=，总机械能4E m '=，动量守恒，机械能减小，故B 可能实现；
C ．碰后总动量4P m '=，总机械能29E m '=，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故C 不可能实现；
D ．碰后总动量4P m '=，总机械能5
E m '=，动量守恒，机械能减小，故D 可能实现．
【题目点拨】
本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律．
2、C
【解题分析】
对物体受力分析，运用动能定理求出手对物体做功以及合力做功的大小．由重力做功求物体克服重力做功．
【题目详解】
A 、根据动能定理得：2102
W mgh mv -=-手，解得：221121022244J 22
W mgh mv =+=⨯⨯+⨯⨯=手；故A 错误. B 、D 、物体上升2m ，重力做负功,40J G W mgh =-=-,根据功能关系可知重力势能增加40J ；故B 、D 错误.
C 、由21=
04J 2
W mv -=合；故C 正确. 故选C.
【题目点拨】
求合力的功一种方法是求各力做功的代数和；另一种方法是利用动能定理求解；在运用
动能定理解题不需要考虑过程，只要抓住首末状态，列式进行求解．
3、C
【解题分析】
根据电动势的定义式E=W/q，可知电源移动单位正电荷时向外电路提供的电能越多，电动势越大，电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功，故AB错误；电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，选项C正确；电源的电动势与外电路无关，选项D错误.
4、B
【解题分析】
A、甲图为正的点电荷的电场，图中a、b两点在同一个圆上，所以a、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；
B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；
C、丙图中a、b处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以a、b两点的电势相等；由于a、b两点的电场线疏密不同，所以a、b两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以a、b两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；
D、丁图是匀强电场，a、b点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，b点的电势要比a点的电势高，故选项D错误。

5、A
【解题分析】
两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，故A正确；根据重力做功的表达式W=mgh，得知由于两个小球质量不同，下落的高度相同，则在运动的过程重力对两小球做功不同，故B错误；小球落地瞬间，两球的速度大小相等，当方向不同，小球A的重力与速度有夹角，小球B的重力与速度方向相同，落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率和A物体重力的瞬时功率不一定相同，故C错误；从开始运动至落地，重力对两小球做功不
相同，A的运动时间小于B的运动时间，根据
W
P
t
知道重力对两小球做功的平均功
率不一定相同，故D错误。

故选A。

【题目点拨】
两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．
6、B
【解题分析】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，加速度斜向下，则人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；则重力做负功，支持力做正功，摩擦力对人做负功；物体的动能减小，则合外力做负功，故B 正确，ACD 错误，故选B.
点睛：解决本题的关键知道做功的必要因素，以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°，该力做正功，大于90°小于等于180°，该力做负功．
7、BCD
【解题分析】
AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A 不符合题意，B 符合题意；
C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C 符合题意；
D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D 符合题意。

8、BD
【解题分析】
曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A 错误，B 正确；曲线运动速度的方向一定发生变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C 错误；曲线运动物体的速度方向是沿着运动轨道切线的，选项D 正确；故选BD. 9、CD
【解题分析】 由动能定理可知：22211122
fl mv mv =
- 解得f=1600N ；设能穿透固定木板的厚度为d ，则2112fd mv =，解得458d cm =，则子弹不能穿透固定的、厚度是6cm 或7cm 的木板，选项AB 错误；当木板放在光滑水平面上时，若子弹恰能穿透，设木板厚度为x ，则由动量守恒：1()mv m M v =+；由能量关系：22111()22
fx mv m M v =-+；联立解得：x=4.5cm ，则子弹能够穿透放在光滑水平面上的质量为8g ，沿速度方向长度为3cm 或者4cm 的木块，选项CD 正确；故选CD.
点睛：此题考查动能定理及动量定理的应用；关键要知道子弹穿过不同厚度的木板时所受的阻力相同；子弹穿过放置在光滑水平地面上的木板时满足动量守恒及能量守恒关系.
10、ACD
【解题分析】
小球做平抛运动，抛出3s 后，小球在水平方向上的速度仍为010/v m s =，在竖直方向
上的速度为30/y v gt m s ==，故抛出3s 后，小球的速度为2201010/y v v v m s =+=，
重力的功率为300W y P mgv ==，A 正确B 错误；小球在这3s 内的平均功率为0
150W 2y v P mg +==，C 正确；因为加速度恒为竖直向下，速度变化量方向和加速度方向相同，所以抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下，D 正确．
【题目点拨】在使用公式P Fv =计算时，如果v 对应的是瞬时速度，则求出的功率为瞬时功率，若v 为平均速度，则求出的功率为平均功率．
11、AD
【解题分析】
根据速度时间的图象可知，加速度之比为，物体只受到摩擦力的作用，摩擦
力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律可知，F=ma ，所以摩擦力之比为
；由动能定理，物体克服摩擦阻力做的功为，由于ab 的初速度大小相同，
，所以两物体克服摩擦阻力做的功之比
，故AD 正确，BC 错
误，故选AD ．
【题目点拨】 由于物体只受到摩擦力的作用，根据速度时间的图象可以知道加速度的大小，再根据牛顿第二定律可以知道摩擦力的大小，根据动能定理可以知道摩擦力对物体做的功的大小．
12、AB
【解题分析】
A ．a 、b 是匀强电场中的两点，电场强度相同，故A 正确；
B ．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，a 、b 两点电场强度相同，故B 正确；
C ．离点电荷Q 等距的任意两点a 、b 电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不
同，故C 错误；
D ．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O 等距的任意两点a 、b 场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D 错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、0.02 5 0.55
【解题分析】
[1]．打点计时器的打点时间间隔为
110.0250
T s s f ===； [2]．AB=0.60cm ；BC=0.80cm ；CD=1.00cm ；则∆x=0.20cm ，物体运动的加速度为
2
22220.2010m/s =5m/s 0.02
x a T -∆⨯== [3]．打B 点时纸带的速度为
2
1.410m/s=0.35m/s 20.04
AC B x v T -⨯== 则打D 点时纸带的速度为
v D =v B +2aT =0.35+2×5×0.02=0.55m/s ．
点睛：对于基本的实验问题要加强基本仪器的了解和使用，同时要加强利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
14、G 小车、刻度尺 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解题分析】
（1）[1]由于打点计时器记录通过所打点记录了物体运动时间，因此不需要秒表，电磁打点计时器需要低压交流电源，而不需要低压直流电源，即G ；
（2）[2]实验还需要小车；需要测量物体运动的位移，因此缺少刻度尺．
（3）[3]从题目中图象上可知，加速度等于零时，而外力不等于零，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
【题目点拨】
本题考查了实验器材，对于实验问题要加强动手能力，亲身体会实验的整个过程，同时还考查了同学们图象分析的能力，一般从斜率、截距去分析图象．
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) g=9.8m/s 2 (2) v =15.8km/s
【解题分析】
根据万有引力等于重力，结合海王星和地球的质量关系以及半径关系，求出表面重力加速度之比，从而求出海王星表面的重力加速度；
根据万有引力提供向心力，结合海王星和地球质量的关系以及半径的关系，求出第一宇宙速度之比，从而求出海王星的第一宇宙速度大小.
【题目详解】
（1）根据： 2Mm G mg R = 得： 2GM g R =
海王星质量和地球质量之比为16：1，半径之比为4：1，则表面的重力加速度之比为1：1，
可以知道海王星表面的重力加速度为g =9.8m/s 2. （2）根据：
2
2Mm v G m R R
= 得第一宇宙速度：
GM v R
= 海王星质量和地球质量之比为16：1，半径之比为4：1；则第一宇宙速度之比为2：1，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s ；可以知道海王星的第一宇宙速度为v =15.8km/s. 答：（1）海王星表面的重力加速度为g =9.8m/s 2.
（2）海王星的第一宇宙速度是v =15.8km/s
16、（1）（1）（3）
【解题分析】
（1）A 、B 分离时由动量守恒定律得：
解得：； （1）滑块B 冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律：
解得：； （3）滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u ，滑块与小车组成的系统由动量守恒定律得：
若小车PQ 之间的距离L 足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰好滑到Q 点，由能量守恒定律得：
联立解得：； 若小车PQ 之间的距离L 不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q 点右侧是光滑的，
滑块必然被弹回到PQ 之间，设滑块恰好回到小车的左端P 点处，由能量守恒定律得： 解得：
综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ 之间的距离L 应满足的范围是：。

点睛：本题过程比较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，确定研究对象与研究过程，应用牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题。

17、 (1)()2f W mg H R =-；(2)23
R h =
【解题分析】
(1)从A 到B ，根据动能定理，有 ()212
f B m
g H R W mv -+=
可得 ()2f W mg H R =-
(2)设OP 与OB 间夹角为θ，游客在P 点时的速度为P v ，受到的支持力为N F ，从B 到P 由机械能守恒定律，有
()21cos 02
P mg R R mv θ-=- 过P 点根据向心力公式，有
2cos P N mv mg F R
θ-= 因为0N F =，cos h R
θ=
解得23R h。