第=page33頁，共=sectionpages1313頁江西省萍鄉市2024-2025學年高一（下）期末物理模擬試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.我們的課本上有一個小實驗，如圖。實驗時，某同學把小紙帽壓到桌面上，從放手到小紙帽運動到最高點的過程中，不計空氣及摩擦阻力，下列說法正確的是(

)

A.小紙帽的機械能守恒

B.小紙帽剛脫離彈簧時動能最大

C.小紙帽在最低點所受的彈力等于重力

D.在某一階段內，小紙帽的動能減小而小紙帽的機械能增加2.某建筑工地運輸裝置原理圖如圖所示，套在豎直細桿上的環A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連。由于B的質量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當A環上升至與定滑輪的連線水平，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則(

)A.v2=v1 B.v2>3.竹蜻蜓是我國傳統的一種兒童玩具，流傳甚廣。如圖所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”兩部分組成。玩兒時，雙手一搓竹柄，然后雙手松開，竹蜻蜓就會旋轉著飛上天空，過一會兒落下來，竹蜻蜓在上升過程中，若空氣阻力不可忽略，則它的機械能(

)

A.守恒 B.增大 C.減小 D.先減小后增大4.某雙星系統中的A、B兩星球繞其連線上的某固定點O做勻速圓周運動，如圖所示，現測得兩星球球心之間的距離為L，運動周期為T，已知引力常量為G，若AO>OB，則(

)

A.星球A的向心力大于星球B的向心力

B.兩星球的總質量等于4π2L3GT2

C.雙星的質量一定，雙星之間的距離減小，其轉動周期變大5.圖中邊長為a的正三角形ABC的三個頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q，在該三角形中心O點處固定一電量為-2q的點電荷，則該電荷受到的電場力為A.12kq2a2，方向由O指向C B.12kq2a2，方向由C指向O

C.23k6.如圖所示，表面粗糙的“L”型水平軌道固定在地面上，勁度系數為k、原長為l0的輕彈簧一端固定在軌道上的O點，另一端與安裝有位移、加速度傳感器的滑塊相連，滑塊總質量為m。以O為坐標原點，水平向右為正方向建立x軸，將滑塊拉至坐標為x3的A點由靜止釋放，向左最遠運動到坐標為x1的B點，測得滑塊的加速度a與坐標x的關系如圖所示，其中a0為圖線縱截距。則滑塊由A運動至B過程中(彈簧始終處于彈性限度內)下列描述正確的是(

)A.x2=l0 B.最大動能為12ma3x3-x7.如圖所示，在水平向左的勻強電場中，有一電荷量為+q的物體靜止在絕緣斜面上。若撤去電場后，物體仍然靜止在斜面上，那么撤去電場后與撤去電場前相比較，以下說法正確的是(

)

A.物體所受的摩擦力一定減小了 B.物體所受的摩擦力一定增大了

C.物體所受的摩擦力方向可能發生改變 D.物體對斜面的壓力可能增大了二、多選題：本大題共4小題，共16分。8.如圖所示，一個不帶電的金屬球殼固定在大地上，P為球殼內非球心的點，固定在絕緣支架上的帶正電小球，從無窮遠處向球殼緩慢靠近，以大地為零勢面，在此過程中(

)

A.P點的電勢保持不變 B.P點的電場強度保持不變

C.感應電荷在P點產生的電場強度不斷增大 D.球殼的右側外表面帶正電9.質量為1kg的物體在水平面上做直線運動，圖中兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力時的v-t圖像。g=10m/A.物體受水平拉力時對應的一定是A圖線

B.水平拉力大小一定等于4N

C.物體運動過程中水平拉力做的功可能為16J

D.10.如圖所示，在一個半徑為r=0.5?m的輕質圓盤的邊緣P點固定一個質量為m=0.2?kg的小球(可視為質點)，讓輕質圓盤在豎直平面內繞經過盤心O點的水平軸以角速度ω=A.小球受到的合力不變

B.當小球運動到O點正上方時圓盤對小球的作用力最小且大小為1?N

C.圓盤對小球的作用力與豎直方向的最大夾角為30°

D.當小球運動到與11.如圖所示，質量分別為m和2m的A、B兩個物塊(可視為質點)在水平圓盤上沿直徑方向放置，與轉盤的動摩擦因數均為μ(可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).A離軸的距離為R，B離軸的距離為2R，兩物塊用一根細繩連在一起．A、B隨圓盤以角速度ω一起做勻速圓周運動，且與圓盤保持相對靜止，下列說法正確的是(

)A.A所受的合外力與B所受的合外力大小相等

B.B所受摩擦力方向指向圓心

C.若ω<μg2R，細繩無張力

D.若ω>三、實驗題：本大題共2小題，共18分。12.如圖甲為探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置，圖乙為示意圖。圖乙中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，a、b兩輪在皮帶的帶動下勻速轉動。(1)在該實驗中應用了

(選填“理想實驗法”、“控制變量法”、“理想模型法”)來探究向心力的大小與質量m，角速度ω和半徑r之間的關系。(2)如圖乙所示，a、b輪半徑相同，如果用兩個相同小球進行實驗，圖示情景正在探究的是

。A.向心力的大小與角速度大小的關系B.向心力的大小與物體質量的關系C.向心力的大小與線速度大小的關系D.向心力的大小與半徑大小的關系13.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

(1)對于本實驗操作的說法正確的是______。

A.打點計時器的兩個限位孔應在同一條豎直線上

B.應用秒表測出重物下落的時間

C.重物的密度和質量選用的大些，有利于減小誤差

D.重物的密度和質量選用的小些，有利于減小誤差

(2)若實驗中所用重物的質量m=1kg.某同學選取了一條前兩個點間距接近2mm的紙帶，O是打下的第一個點，打點時間間隔為0.02s，則在紙帶上打下點3時的速度v=______m/s，此時重物的動能Ek=______J，從打下點0到至打下點3的過程中重物的重力勢能減少量△四、計算題：本大題共3小題，共38分。14.中國于2023年5月30號成功發射“神舟十六號”載人飛船。如圖，“神舟十六號”載人飛船發射后先在近地圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道a點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達b點時再次點火進入圓軌道Ⅲ。載人飛船離地球表面的距離為h。地球表面的重力加速度為g、地球的半徑為R、引力常量為G，忽略地球自轉。求：(1)地球的質量M；(2)中國空間站繞地球運動的線速度v大小。

15.如圖所示，BC為圓心角θ=53°的粗糙圓弧軌道，半徑R=2?m，末端C與傳送帶水平相接，傳送帶順時針轉動，CD長度l=19?m。一質量m=2?kg的小物塊自A點以速度v0=3?m/求：(1)物塊從A運動到B的時間t；(2)物塊在圓弧軌道C端對軌道的壓力大小；(3)若要使物塊在3?s內從C運動到D16.如圖所示，在豎直平面內建立直角坐標系xOy，x軸水平，y軸豎直，在第二象限有沿x軸正方向的勻強電場，其電場強度的大小為E，一長為L的絕緣輕繩一端固定在A(0,2L)點，另一端系一帶負電的小球(視為質點)，電荷量為q=mgE(1)求小球從第一象限通過y軸時繩中的拉力大小；(2)若小球運動到y軸時輕繩斷裂，小球能到達x軸上的B點(未畫出)，求B點的位置坐標；(3)若小球能在細繩作用下通過y軸繼續運動，則在什么位置速度最大，并求出速度的最大值(結果可用根號表示)。

答案和解析1.【答案】D

【解析】A.由于彈簧對小紙帽做功，所以小紙帽的機械能不守恒，故A錯誤；

B.小紙帽在上升過程中，受到重力和彈簧的彈力，彈力先大于重力，再等于重力，后小于彈力，合力先向上，再向下，則小紙帽先加速后減速，當合力為零時速度最大，動能最大，此時彈簧處于壓縮狀態，小紙帽還沒有脫離彈簧，故B錯誤；

C.小紙帽在最低點時加速度向上，合力向上，所受的彈力大于重力，故C錯誤；

D.在小紙帽的合力為零位置到它脫離彈簧的過程中，其合力向下，做減速運動，動能減小，由于彈簧對小紙帽做正功，則其機械能增加，故D正確。

故選D。2.【答案】D

【解析】對A進行上升速度v1的分解，其分速度分別是垂直于繩子方向vA和沿繩子方向vB，其中vB與B的速度v2由于在同一根繩子，大小相等，當所以B的速度v2=0，故選D。3.【答案】C

【解析】竹蜻蜓在上升的過程中，要推動空氣，同時也需要克服阻力做功，所以機械能始終減小，故C正確。

本題考查功能關系，關鍵是明確功是能量轉化的量度，即做了多少功就有多少能量發生了轉化，空氣阻力做功導致機械能向內能轉化。

單個物體機械能守恒的條件是只有重力做功，分析竹蜻蜓的受力情況，判斷除重力以外的力做功情況，從而判斷其機械能變化情況。，故選C。4.【答案】B

【解析】A.雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，根據牛頓第三定律知它們的向心力大小相等，故A錯誤；

BC.根據萬有引力提供向心力，對A有：GMAMBL2=MA(2πT)2RA，對B有：GMAMBL2=MB(5.【答案】B

【解析】O點是三角形的中心，到三個電荷的距離為r=23×a×sin60°=3a3，三個電荷在O處產生的場強大小均E0=kqr2，根據對稱性和幾何知識得知：兩個+q在O處產生的合場強為E1=kqr2，再與-6.【答案】B

【解析】A.由圖2可知：x2加速度為0，此時彈力等于摩擦力，彈力不為0，所以x2≠l0，故A錯誤；

B.當滑塊運動到x2時，動能最大，此時k(x2-l0)=μmg；

由牛頓第二定律可知：a3=k(x3-l0)-μmgm=k(x3-x2)m；

由動能定理可知：Ekm=12k(x3-l0)2-7.【答案】C

【解析】電場撤去前，物體受到重力G、電場力F、支持力FN、靜摩擦力是否存在不能確定(存在靜摩擦力，則靜摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下)；

ABC.若電場撤去前，物體受到重力G、電場力F、支持力FN三力平衡，則撤去電場后，存在沿斜面向上的靜摩擦力作用，物體所受的摩擦力增大；若電場撤去前，物體受到重力G、電場力F、支持力FN、以及沿斜面向下的靜摩擦力作用，則撤去電場后，存在沿斜面向上的靜摩擦力作用，靜摩擦力方向反向，且相比于撤去電場前增大；若電場撤去前，物體受到重力G、電場力F、支持力FN、以及沿斜面向上的靜摩擦力作用，則撤去電場后，存在沿斜面向上的靜摩擦力作用，且減小，故AB錯誤，C正確；

D.由平衡條件可知，物體受到的支持力F8.【答案】ABC

【解析】A.處于靜電平衡狀態的導體是等勢體，由于球殼與大地連在一起，球殼及其內部電勢均為零，故A正確；

B.處于靜電平衡狀態的導體內部電場強度為零，故B正確；

CD.帶正電小球從無窮遠處向球殼緩慢靠近過程中，球殼上感應出負電荷，且電荷量不斷增大，感應電荷在P點產生的電場強度不斷增大，故C正確，D9.【答案】CD

【解析】ABD.若拉力與運動方向相同，有拉力時物體的加速度小，即A圖線對應無拉力時的運動情形，B圖線對應有拉力時的情形，分析A圖線，結合v-t圖像斜率表示加速度，可知無拉力時加速度為aA=4m/s2，由μg=4m/s2，得動摩擦因數μ=0.4，根據B圖線，有μmg-F=maB，aBC.在拉力與運動方向相同的情況下，拉力作用的距離xB=12×4×3m故選CD。10.【答案】BC

【解析】A.小球隨圓盤做勻速圓周運動，合力提供向心力，大小不變，Fn=mrω2=1N，方向時刻改變，選項A錯誤；

B.當小球運動到O點正上方時圓盤對小球的作用力F1=mg-Fn=1N，最小，選項B正確；

C.當圓盤對小球的作用力與半徑OP方向垂直時，與豎直方向夾角最大，此時sinθ=Fn11.【答案】BCD

【解析】A.物塊A與B一起做勻速圓周運動，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：F合=mω2r可知B受到的合外力是A的4倍，故A錯誤；

B.B有相對于圓盤向外運動的趨勢，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圓心，故B正確；

C.物塊B距離圓心較遠，當B的向心力恰好等于最大靜摩擦力時：2mω12?2R=μ?2mg則：ω1=μg2R，則當ω<μg2R時，繩子上沒有張力，故C正確；

D.設細線拉力為T，當A、B12.【答案】

控制變量法D

【解析】(1)在該實驗中應用了控制變量法來探究向心力的大小與質量m，角速度ω和半徑r之間的關系；

(2)根據公式F=mω2r可知，因為a、b輪之間通過皮帶傳動，所以它們邊緣上的線速度相等，由v=ωr可知，a、b13.【答案】(1)AC；(2)3.25；5.28；5.44；在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒。【解析】(1)A.打點計時器的兩個限位孔應在同一條豎直線上，以減小紙帶與打點計時器之間的摩擦，選項B.打點計時器就是計時儀器，則不需要秒表測重物下落的時間，選項B錯誤；CD.重物的密度和質量選用的大些，有利于減小誤差，選項C正確，D故選AC．(2)紙帶上打下點3時的速度v此時重物的動能E從打下點0到至打下點3的過程中重物的重力勢能減少量△由此可得出的結論是：在誤差允許的范圍內機械能守恒．14.【答案】(1)

gR2G

；(2)【解析】(1)當飛船在近地圓形軌道Ⅰ上時，有G所以M(2)當飛船在圓軌道Ⅲ上運行時，有R所以v15.【答案】解：(1)根據題意可知，物塊從A拋出后做平拋運動，恰好從B點滑入，根據幾何關系可知其速度的偏向角為θ，設在B點時豎直方向的分速度為vy，有vyv0=tan53°，

物塊從A到B，豎直方向做自由落體運動，有vy=gt，

聯立解得t=0.4s；

(2)物塊到達B點時的速度vB=v0cos?53°，

從B到C做勻速圓周運動，可得vB=vC，

在C點對物塊由牛頓第二