江苏省徐州市重点初中2024届物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

江苏省徐州市重点初中2024届物理高一下期末学业水平测试模
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)下列说法正确的是
A ．物体所受合外力越大，其动量变化一定越快
B ．物体所受合外力越大，其动量变化一定越大
C ．物体所受合外力越大，其动能变化一定越大
D ．物体所受合外力越大，其机械能变化一定越大 2、关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）
A ．图甲中C 摆开始振动后，A 、
B 、D 三个摆中B 摆的振幅最大 B ．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同
C ．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显
D ．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了
3、 (本题9分)如图所示，足够长的水平传送带以02/v m s =的速度匀速运行，0t =时刻，在左端轻放一质量为m 的小滑块，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数0.1μ=，重力加速度2
10/g m s =，则 1.5t s =时滑块的速度为（ ）
A ．3/m s
B ．2.5m /s
C ．2/m s
D ．1.5/m s
4、一轻杆一端固定质量为m 的小球，以另一端O 为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是
A．小球过最高点的最小速度是gR
B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零
C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
5、(本题9分)下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( ) A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
6、重为2N的物体挂在竖直弹簧秤上，弹簧秤上端固定在电梯顶板上，如图所示. 当电梯竖直下降过程中，发现弹簧秤上的示数为1N. 则电梯的加速度a
<，方向竖直向下
A．a g
=，方向竖直向下
B．a g
<，方向竖直向上
C．a g
=，方向竖直向上
D．a g
7、(本题9分)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量G。

则由此可推算出（）
A．行星的质量
B．行星的线速度
C．恒星的质量
D．恒星的半径
8、(本题9分)如图所示，质量为0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为2m
的悬线与竖直方向的夹角为37°，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是
A．悬线受到的拉力大小为2N
B．小球运动的动能为0.45J
C．小球运动的向心加速度大小为7.5m/s2
D．小球运动的角速度大小为5rad/s
9、(本题9分)有一辆新型电动汽车，总质量为1 000 kg．行驶中，该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()
s/m 120 160 200 240 280 320 360 400
v/(m·s－1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0
A．该汽车受到的阻力为1 000 N
B．位移120～320 m过程牵引力所做的功约为9.5×104 J
C．位移120～320 m过程经历时间约为14.75 s
D．该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动
10、关于地球同步卫星，下列说法正确的是
A．它处于平衡状态，且具有一定的高度
B．它的加速度小于9. 8m/s2
C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合
D．它的速度等于7. 9km/s
11、(本题9分)如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比
A ．推力F 将增大
B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小
C ．地面对小球B 的弹力一定不变
D ．两个小球之间的距离增大
12、 (本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（ ）
A ．三个物体所受的摩擦力大小相同
B ．甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小
C ．乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小
D ．丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大 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)如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带和带铁夹的重物．
①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有____ ．（填字母代号） A ．毫米刻度尺 B ．秒表
C ．012V -的直流电源
D ．012V -的交流电源
②下列做法正确的是________ ．（填字母代号） A ．实验时，必须用秒表测出重物下落的时间 B ．实验时，应选用质量大，体积小的重物
C ．实验操作时，纸带应被竖直提着，使重物靠近计时器，先释放纸带，后接通电源
D ．用毫米刻度尺测出重物下落的高度h ，并通过2v gh =计算出瞬时速度v ③实验中得到一条比较理想的纸带，在点迹较清晰的部分选取某点O 作为起始点，图中A 、B 、C 、D 为纸带上选取的四个连续点．分别测量出B 、C 、D 到O 的距离分
别为15.55cm 、19.20cm 、23.23cm ．重物和纸带下落的加速度a=__________2m/s ．
14、（10分） (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)有下列器材可供选择：A ．铁架台 B ．打点计时器 C ．复写纸 D ．纸带 E.低压交流电源 F.天平 G .重锤 H.导线 I.开关 在上述器材中,缺少的测量器材是___________. (2)关于这一实验,下列说法中正确的是___________. A ．重锤应选用密度小的物体 B ．两个限位孔应在同一竖直线上 C ．释放纸带前,重锤应靠近带点计时器 D ．应先释放纸带,后接通电源
(3)若质量1kg m =的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示, O 为第一个点,
、、A B C 为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为0.02s ,长度单位是cm ,取
29.8m/s g =,求从点O 到打下计数点B 的过程中,物体重力势能的减少量
p E ∆=___________J ,动能的增加量k E ∆=____________J (结果均保留两位有效数字)
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） (本题9分)如图甲所示的电路中，小量程电流表的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝1900 Ω，R 2＝
100
999
Ω．则：
（1）当S 1和S 2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？ （2）当S 1和S 2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？
（3）利用改装后的电压表对图乙的电路进行故障分析．接通S 后，将电压表并联在A 、C 两点时，电压表有读数；当并联在A 、B 两点时，电压表读数为零，请写出存在故障
的可能情况．
16、（12分）(本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G 为已知，是恒量）
17、（12分）(本题9分)如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距离水平地面高H＝0.75 m，C距离水平地面高h＝0.45 m．一质量m＝0.10 kg的小物块自A 点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点．现测得C、D 两点的水平距离为l＝0.60 m．不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：
(1)小物块从C点飞出时速度的大小；
(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．
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、A
【解题分析】
AB、根据公式动量定理Ft=P，F=
P
t
，可知物体所受合外力越大，其动量变化不
一定大，但是其动量变化一定越快，故A正确，B错误。

C、根据动能定理Fx=E k，物体所受合外力做的功越大，其动能变化一定越大，合外力越大，合外力做的功并不一定大，故C错误。

D、根据W其它=E机，物体所受除重力（弹力）外其它力做的功越大，其机械能变化一定越大，合外力越大，除重力（弹力）外其它力做的功并不一定大，故D错误。

2、C
【解题分析】
A.由单摆周期2T π
=，故摆长越大，周期越大；又有C 摆开始振动后，A 、B 、D 三个摆做受迫振动，故A 摆和C 摆周期相等，发生共振，振幅最大，故A 错误； B.由两波发生稳定干涉现象可得：两波频率相等，故B 错误；
C.光线通过小孔时,物体边缘会出现光波分散的现象,这种光学现象便称为“衍射”。

小孔越小，衍射越明显，所以，左图的衍射更明显，故C 正确；
D.多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变高了，故D 错误。

3、D 【解题分析】
根据牛顿第二定律求出物块在传送带上的加速度，根据运动学公式求出物块速度达到传送带速度时的时间，最后结合速度公式求出1.5s 的速度． 【题目详解】
物块在传送带上的加速度为：
21m/s mg
a g m
μμ=
==
达到传送带速度时的时间为：
02
s 2s 1
v t a =
== 所以在t =1.5s 时物块还没有达到与传送带速度相同，故在t=1.5s 时
11.5m/s 1.5m/s v at ==⨯=
故选D ． 【题目点拨】
解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解． 4、B 【解题分析】
A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A 错误；
B.当小球在最高点的速度v =B 正
确；
CD. 杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD 错误。

5、A 【解题分析】
试题分析：开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．可判断A 正确．
解：A 、根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．故A 正确．
B 、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，故B 错误．
C 、根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，故C 错误．
D 、与开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等矛盾，故D 错误． 故选A ． 6、A 【解题分析】
对物体进行受力分析，物体受重力和弹簧秤的拉力F 作用，取竖直向上为正方向，根
据牛顿第二定律知：
F-mg=ma 得物体的加速度为：2212
m/s 5m/s 0.2
F mg a m --===-，负号表示物体的加速度方向竖直向下，小于重力加速度。

A. a <g ，方向竖直向下，与结论相符，选项A 正确； B. a =g ，方向竖直向下，与结论不相符，选项B 错误； C. a <g ，方向竖直向上，与结论不相符，选项C 错误； D. a =g ，方向竖直向上，与结论不相符，选项D 错误；
7、BC 【解题分析】
行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力
，知道轨道半径和周
期，可以求出恒星的质量，行星是环绕天体，在分析时质量约去，不可能求出行星的质量，也不能求解恒星的半径，选项C 正确，AD 错误。

根据可求解行星的线速度，
选项B 正确；故选BC. 【题目点拨】
此题关键是知道已知行星（或卫星）的轨道半径和周期，只能求解恒星（或行星）的质
量，即中心天体的质量. 8、BC 【解题分析】
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：
A ．小球在竖直方向受力平衡，有：cos F mg α=，解得绳的拉力
0.110
N 1.25N cos 0.8
mg F α⨯=
==；故A 错误. B ．小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：
2
tan v mg m r
α=，其中r 表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有sin r L α=，联立解
得：tan sin 3m/s v g L αα⋅=，则小球的动能为21
0.45J 2
k E mv ==；故B 正确.
C ．由牛顿第二定律tan mg ma α=，可知向心加速度2
tan 7.5m/s a g α==；故C 正
确.
D ．由匀速圆周的的特点=v r ω，可得小球的角速度为3
=
rad/s=2.5rad/s 20.6
ω⨯；故D 错误. 9、AC 【解题分析】
当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即20000
100020
P f N N v ===，A 正确；由动能定理得22
211122
W f l mv mv -=-，解得52.9510J W =⨯，B 错误；根据W Pt =，所以有14.75W
t s P
=
=，C 正确；在14m/s---20m/s ，功率不变，由P=Fv 可知，牵引力减小，由F f ma -=可知，加速度减小，D 错误．
【题目点拨】本题关键要具有基本的读图能力，并根据表格中数据分析出汽车的运动情
况．对于C 问中，牵引力是变力，汽车做变速运动，不能用运动学的公式求解时间． 10、BC 【解题分析】
A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h 为一定值，没有处于平衡状态，故A 错误.
B.同步卫星和近地卫星都符合
2GMm ma r =，近地卫星2
2
9.8m/s GM a R ==，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s 2，故B 正确. C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h ，轨道平面与赤道平面重合，故C 正确.
D.根据万有引力提供向心力，2
2Mm v G m r r
=，解得运行速度GM v r =，近地卫星的
运行速度为7.9km/s ，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s ，故D 错误. 11、BCD 【解题分析】
先以A 球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件分析墙壁对A 的弹力如何变化，再以AB 整体为研究对象，根据平衡条件分析F 如何变化和地面对小球B 的弹力的变化．由库仑定律分析两球之间的距离如何变化． 【题目详解】
以A 球为研究对象，分析受力，如图所示：
设B 对A 的库仑力F 与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为： N 1=m A gtanθ
将小球B 向左推动少许时θ减小，假设A 球不动，由于A 、B 两球间距变小，库仑力增大，A 球上升，库仑力与竖直方向夹角变小，则N 1减小． 再以AB 整体为研究对象，分析受力如图所示，
由平衡条件得：
F=N 1
N 2=（m A +m B ）g
则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变 由上分析得到库仑力cos A m g F θ
=
库，θ减小，cosθ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大
由上述分析：故应选：BCD ．
【题目点拨】
本题考查了连接体问题的动态平衡，整体法隔离法相结合是解决此类问题根本方法． 12、BD
【解题分析】
设三个物体的重力均为G ．如图，
将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向．则三个物体对地面的压力大小分别为：N 甲=G-F 1；N 乙=G ；N 丙=G+F 2；可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大．由摩擦力公式f=μN ，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大．故选BD ．
【题目点拨】
对于滑动摩擦力，关键抓住其方向与物体相对运动方向相反，大小与物体间弹力成正比．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、① A ②B ③9.5m/s 2
【解题分析】
①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有毫米刻度尺和4-6V 的交流电源；不需要用秒表测时间；故选A.
②实验时，因为有打点计时器，则不需要用秒表测出重物下落的时间，选项A 错误；实验时，应选用质量大，体积小的重物，以减小下落时的阻力，选项B 正确；实验操作时，纸带应被竖直提着，使重物靠近计时器，先接通电源，后释放纸带，选项C 错误；用毫米刻度尺测出重物下落的高度h ，并通过h v t
=
∆计算出瞬时速度v ，选项D 错误；故选B.
③由纸带可知：BC=3.65cm ；CD=4.03cm ；∆x=CD-BC=0.38cm ，则2
22220.3810/9.5/0.02
x a m s m s T -∆⨯=== 14、刻度尺 BC 0.48 0.47
【解题分析】
（1）打出纸带，进行数据处理时，需要测计数点之间的距离，故缺少器材为刻度尺； （2）为了让重锤的下落接近自由落体，忽略阻力，重锤应选体积较小，密度较大的物体，A 错误；在安装仪器时，必须保证两个限位孔在同一条竖直线上，防止重锤下落过程中纸带和限位孔间由摩擦，B 正确；释放纸带前，应让重锤靠近打点计时器，防止重锤下落时发生前后摇摆，C 正确；开始记录时，应先接通打点计时器电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，这样做有利于数据的采集和处理，不会对实验产生较大的误差，D 错误．故本小题选BC ．
（3）重力势能的减小量为：19.80.0486J 0.48J p E mgh ∆==⨯⨯≈ 动能的增加量为：2
2110.07020.048610.47J 2220.02k B E mv -⎛⎫∆==⨯⨯≈ ⎪⨯⎝⎭
由于存在空气阻力，重锤重力势能的减小量略大于其动能的增加量，在误差允许的范围内，p k E E ∆=∆，机械能守恒．
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）改装为电压表，其量程为2U V =（2）改装为电流表，其量程为1I A =（3）BC 段断路或AB 段短路或两种情况均存在。

【解题分析】
（1）当S 1、S 2均断开时， R g 与R 1串联，改装为电压表，其量程为 1()g g U I R R =+
解得：
2V U =
（2）当S 1、S 2均闭合时， R g 与R 2并联，改装为电流表。

其量程为：
2g g g I R I I R =+
解得： 1A I =
（3）接通S 后，将电压表并联在A 、C 两点时，电压表有读数；说明故障在AC 之间；当并联在A 、B 两点时，电压表读数为零，说明故障的原因可能是BC 段断路或AB 段短路或两种情况均存在。

16、证明见解析
【解题分析】 设行星半径为R 、质量为M ，飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时，有
即①
又行星密度②
将①代入②得证毕
17、（1）0.30s （2）2.0m/s （3）0.10J
【解题分析】
(1)小物块从C 水平飞出后做平抛运动，由(3分)
得小物块从C 到D 运动的时间=0.3s (2分)
(2)从C 到D ，小物块水平方向做匀速直线运动，(3分)
得v ="2m/s" ，此速度即从C 点飞出时的速度． (2分)
(3)物块从A 运动到C 的过程中，根据动能定理得
- 0 (4分)
得克服摩擦力做功=0.1J (2分)。