山西省忻州市2024年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

山西省忻州市2024年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（）A．时间内，汽车的平均速度等于B．时间内，汽车的牵引力等于C．时间内，汽车的功率等于D．若图像中的物理量均为已知量，则可求出时间内汽车的位移2、(本题9分)左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（）A．气体柱Ⅰ长度减小B．气体柱Ⅱ长度将增大C．左管中水银柱A将上移D．右管中水银面将下降3、(本题9分)质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度v射向木块，子弹最终“停留”在木块中.在此过程中，对于子弹和木块组成的系统，则（）A．动量守恒，机械能也守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能不守恒4、(本题9分)如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为：A．vsinθ B．v/cosθ C．vcosθ D．v/cosθ5、(本题9分)物理学中用试探电荷来研究电场强度，其原因是试探电荷A．重力忽略不计 B．不致于干扰被测电场C．电荷的分布不会发生改变 D．体积很小，受力集中于一点6、如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒7、(本题9分)某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J8、如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、(本题9分)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2、3为电场中的三个点，则各点的场强E和电势的大小关系为（）A．E1﹥E2 B．E1<E3C．1﹥2 D．2=310、(本题9分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（）A．F为恒力B．F的最大功率为0.56WC．回路中的最大电功率等于0.56WD．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺．该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可．（1）测量A位置到桌面的高度H应从_________（填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”）开始测．（2）实验中多次改变H值并测量与之对应的x值，利用作图象的方法去验证．为了直观地表述H和x的关系（图线为直线），若用横轴表示H，则纵轴应表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下摆过程中机械能守恒，则h、H和x的关系为H=____________．12、（10分）（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为___________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=____________。②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A．电流表：量程为200mA，内阻约为0.1ΩB．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩC．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AD．低压直流电源：电压6V，内阻忽略F．电键K，导线若干在方框中画出实验电路图_________.③如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=______________（用测出的物理量的符号表示）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，有一原长l0=0.5m的轻质弹簧放在水平面上，左端固定在A点，处于自然状态。现让一质量m=1kg小物块以速度v0=3m/s从B点向左运动，最终停在距B点l=0.4m的C点。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，A、B间距d=1.3m，重力加速度g取10m/s2，小物块大小不计，整个过程弹簧处在弹性限度内，求：(1)小物块刚与弹簧接触时的速度大小；(2)弹簧弹性势能的最大值。14、（14分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速为108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．则：（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯道的最小半径是多少？（1）事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且；而拐弯路段的圆弧半径R＝150m。若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速v应为多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，水平面AC与倾角的光滑斜面CD向用一小段光滑圆弧连接，B点左侧的水平面光滑、右侧的水平面粗糙。滑块甲、乙（均可视为质点）分别静止在A、B两点，B、C两点间的距离L=1m，现用一大小F1=2N、方向水平向右的推力推甲，经时间t1=1s推力的大小突然增大为F2=4N方向不变），又经时间撒去推力，之后甲与乙相碰并粘合在一起继续向右运动，最高能滑到斜面上的E。已知甲的质量乙的质量，甲乙与水平面BC段间的动摩擦因数均为，取。求：(1)推力F的总冲量大小I和碰前甲的速度大小；(2)甲、乙到达C点时的速度大小vC以及C、E两点间的距离d。

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【解析】

A．时间内，若做匀变速直线运动，平均速度为，由于图线围成的面积大于匀变速直线运动图线围成的面积，则实际位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故A错误；BC．在时间内，汽车的加速度根据牛顿第二定律得解得则汽车的额定功率所以时间内，汽车的功率为故BC错误；D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则有解得时间内，根据动能定理则有解得时间内汽车的位移故D正确。故选D。2、A【解析】

设大气压强为，由图示可知，封闭气体压强：当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压。AD.气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；BC.Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误。3、B【解析】

在子弹射入木块的整个过程中，子弹和木块组成的系统所受的合外力为零，只有一对内力即摩擦阻力作用，则子弹和木块组成的系统动量守恒.在子弹射入木块的过程，有一对摩擦阻力做功，子弹的部分动能转化为系统的内能，因此系统的机械能不守恒.A.动量守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故A项不合题意.B.动量守恒，机械能不守恒与分析结果相符；故B项符合题意.C.动量不守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故C项不合题意.D.动量不守恒，机械能不守恒与分析结果不相符；故D项不合题意.4、C【解析】

将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，得绳子速率为：v绳=vcosθ；而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为：vm=v绳=vcosθ；故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解为竖直向下和水平向右，如图得到v=v绳sinθ，一定注意合运动是物体的实际运动.5、B【解析】

AD.试探电荷与是否重力忽略不计以及是否受力集中于一点无关，选项AD错误；BC.试探电荷是用来检验电场的电荷，试探电荷是电荷量和体积都很小的点电荷，以至于不会影响原来的电场的分布，不致于干扰被测电场，对于质量的大小没有要求，故B正确，C错误。6、BC【解析】

AB、撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒．故A错误，B正确．CD、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒．故C正确、D错误．故选BC．7、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。8、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。9、ACD【解析】电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大，则，2和3处的电场线疏密程度一样，故，即，A正确B错误；顺着电场线方向电势降低，所以．2与3处于同一条等势线上，所以，CD正确．【点睛】本题是要掌握电场线的两个物理意义：电场线越密，场强越大；顺着电场线方向电势降低．10、ACD【解析】

AB．对棒受力分析有变形得结合图乙可知联立解得且由可知，F的最大功率为故A正确，B错误；C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为故C正确；D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得即解得金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得解得由功能关系可知故D正确。故选ACD。二、实验题11、（1）球的下边沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)测量A位置到桌面的高度H,即球做圆周运动下降的高度,因为到达桌面时是球的下沿与桌面接触,所以测量的高度H应从球的下边沿开始测.

(2)根据得:

则平抛运动的初速度为:,

若机械能守恒,有:

即为:,若用横轴表示H,则纵轴应表示(3)由(2)知,若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为:点睛：根据球先做圆周运动,再做平抛运动,结合平抛处理规律,即可求解平抛的初速度,算出对应的动能,再由刻度尺量出高度,算出重力势能,进而得以验证机械能守恒,因球落地时,球下边沿与地面接触,从而可确定结果12、1.0521.0295200.0见解析【解析】

（1）由图可知，游标卡尺的固定刻度读数为1cm，游标读数为0.02×26mm=0.52mm，所以最终读数为1cm+0.52mm=1.052cm．

螺旋测微器固定刻度示数为10mm，可动刻度示数为29.5×0.01mm=0.295mm，螺旋测微器示数为10mm+0.295mm=10