2024-2025学年高一下学期期末模拟考试二物理试卷
本试卷满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．济青高铁路线全长307.9 km，自济南东站，到青岛的红岛站共11站，设计时速为350 km/h。一列车于2022年3月1日8时由济南东站发出，对以上信息，下列说法正确的是( )
A．2022年3月1日8时是指时间间隔 B．济南东站到红岛站的位移大小是307.9 km
C．设计时速为350 km/h是指高速列车能保持安全的最大速度
D．研究高速列车通过某站站点所用的时间可以把列车看成质点
2.我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，其v t图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．0～4 min和6～10 min两时间段平均速度相等
B．全过程中的最大加速度为0.025 m/s2
C．3～4 min和6～8 min加速度方向相反
D．本次下潜的最大深度为360 m
3.对于地球的第一宇宙速度理解正确的是（ ）
A．第一宇宙速度大小为
B．第一宇宙速度大于人造卫星的最小发射速度
C．第一宇宙速度等于人造卫星最大环绕速度
D．人造卫星速度大于第一宇宙速度时就会飞离太阳系
4.如图所示是千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是( )
A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×104 N
B．此时千斤顶对汽车的支持力大小为2.0×105 N
C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大
D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力不变
5．如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )
加速度越来越大，速度越来越小
B．加速度和速度都是先增大后减小
C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上
D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大
6横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是。下列判断正确的是（ ）
A．图中三小球比较，落在的小球飞行时间最短
B．图中三小球比较，落在的小球飞行过程速度变化最大
C．图中三小球比较，落在的小球飞行过程速度变化最快
D．图中三小球比较，落在的小球初速度最大
7.如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为( )
A、mgR B、mgR C、mgR D、mgR
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停止。下列说法正确的是( )
A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态
B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态
C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态
D．座舱下落的整个过程中人处于超重状态
9.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是( )
A．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
B．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
C．运动员着地速度与风力无关
D．运动员下落时间与风力无关
10.如图所示，一质量为2kg的木板静止放置在光滑水平面上，质量为1kg的物块以6m/s的速度滑上木板，最后相对静止在木板上。已知木板与物块间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．物块滑上木板瞬间，木板的加速度大小为4m/s2
B．木板加速运动的时间为1s
C．摩擦力对物块做的功为-16J
D．摩擦力对木板做的功为16J
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分，把正确答案填在横线上）
11.（8分）某同学用图（a）装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)在图（b），刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的 （选填“上端”或“下端”）对齐，不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图（b）所示，则此时弹簧的长度 cm；
(2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量及弹簧的长度，根据求得弹力（重力加速度取），根据求弹簧的伸长量，得到多组的值作图像，如图（c）所示。由图像求出弹簧的劲度系数为 ；
(3)本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果 （填“有”或“无”）影响。
12.某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。
(1)如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。
a.下列实验操作和数据处理正确的是 。
A．实验中必须测量重物的质量
B．打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直
C．实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物
D．测量纸带上某点的速度时，可由公式计算
b.图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足 则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。
(2)某同学利用如图3所示的装置验证机械能守恒定律。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。
a.若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以 为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线。该图线的斜率k= （用d、g表示）。
b.该同学利用上述方案验证机械能守恒定律时，得到图像的斜率总是略大于a问中的k。请分析说明其中的原因，并提出合理的解决办法 。
四、计算题（本题共3小题，共36分）
13．高空抛物会造成严重的安全隐患，刑法修正案（十一）新设高空抛物罪，“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度处的楼层由静止滑落，不计空气阻力，取重力加速度，求：
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面；
(2)落地时小玻璃球的速度大小；
(3)下落过程中，小玻璃球在最后2s内的位移大小。
14．在一次抗洪抢险活动中，解放军某部利用直升机抢救一重要物体，静止在空中的直升机，其电动机通过吊绳（质量不计）将物体从地面竖直吊到机舱里。 已知物体的质量为，绳的拉力不能超过，电动机的最大输出功率为。为尽快把物体安全救起，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，达到最大功率后电动机就以最大功率工作，再经过物体到达机舱时恰好达到最大速度。重力加速度.求：
（1）物体刚到达机舱时的速度大小；
（2）匀加速阶段上升的高度；
（3）电动机以最大功率工作时物体上升的位移。
15．如图所示，质量为的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点，释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径，AB两点的高度差，光滑圆BC对应的圆心角为，滑块与CD部分的动摩擦因数，，重力加速度。求：
(1)弹簧对滑块做的功；
(2)滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力；
(3)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道，轨道DE的半径满足的条件。
2024-2025学年高一下学期期末模拟考试二物理试卷答案
1．【答案】C【解析】2022年3月1日8时是指发车的时刻，故A错误；济南东站到红岛站的路程是307.9 km，故B错误；设计时速350 km/h是指高速列车能保持安全的最大速度，故C正确；研究高速列车通过某站站点所用的时间时，列车的长度不能忽略，故不可以把列车看成质点，故D错误。
2.【答案】D【解析】根据v t图像与横轴围成的面积表示位移，则0～4 min内的位移大小为：s＝×(120＋240)×2.0 m＝360 m；6～10 min内位移大小为 s′＝×3.0×240 m＝360 m，可知，0～4 min和6～10 min两时间段位移大小相等，方向相反，所用时间相等，则平均速度大小相等，方向不同，故A错误；第1 min内加速度最大，大小为a＝＝ m/s2≈0.033 m/s2，故B错误；v t图线的斜率的正负反映加速度的方向，可知3～4 min和6～8 min加速度方向相同，选项C错误；由题图可知t＝4 min时“蛟龙号”下潜到最深处，最大深度为：h＝×(120＋240)×2.0 m＝360 m，故D正确。
3.【答案】C【解析】A．第一宇宙速度大小为，A错误；B．第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，B错误；C．第一宇宙速度等于人造卫星的最大环绕速度，C正确；D．人造卫星的速度大于等于第三宇宙速度时才会飞离太阳系，D错误。故选C。
4.【答案】A【解析】分解千斤顶受到的压力，由几何知识可得此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N，A错误；由牛顿第三定律可知，千斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105 N，B错误；若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力将减小，C错误，D正确。
5．【答案】C【解析】在接触的第一个阶段mg>kx，F合＝mg－kx，合力方向竖直向下，小球向下运动，x逐渐增大，所以F合逐渐减小，由a＝得，a＝，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a与v都竖直向下同向，所以v逐渐增大。当mg＝kx时，F合＝0，a＝0，此时速度达到最大。之后，小球继续向下运动，mg
7.【答案】A【解析】在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有FN－mg＝m，FN＝2mg，联立解得v＝，下滑过程中，根据动能定理可得mgR－Wf＝mv2，解得Wf＝mgR，所以克服摩擦力做功mgR，A正确。
8．【答案】BD【解析】在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，故选项A错误，B正确；在减速运动的过程中人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运动，所以加速度向上，人处于超重状态，故选项D正确，C错误。
9.【答案】AD【详解】水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响，运动员下落时间与风力无关。无风时，运动员在水平方向速度为零，有风时，运动员在水平方向上因风力作用做加速运动，风力越大，着地时水平方向速度越大，着地速度也越大，故A、D正确，B、C错误。
10.【答案】BC【解析】【详解】A．设物块质量为m，木板质量为M，物块滑上木板瞬间，木板受到物块对它水平向右的滑动摩擦力作用，将做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有，代入数据可得木板的加速度大小为，故A错误；B．物块冲上木板，受到木板对它水平向左的滑动摩擦力作用，将做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有，可得物块的加速度大小为，当木板与物块二者速度相同时，以后一起匀速，设物块的初速度为，则有，即，可求得木板加速运动的时间为，故B正确；CD．物块在摩擦力作用做减速运动时，发生的位移为，木板在摩擦力作用下做加速运动时，发生的位移为，所以，摩擦力对物块做的功为，摩擦力对木板做的功为，故C正确，D错误。故选BC。
11.【答案】(1) 上端 14．91（14．91～14．93均可） (2)187.5 (3)无
【详解】（ 1）[1]为了方便读出弹簧的长度，零刻度应与弹簧的上端对齐。
[2]由图乙可知该刻度尺的最小分度值为，估读到分度值的下一位，则弹簧的长度。
（2 ）根据胡克定律，结合图像可知，弹簧的劲度系
（3 ）本实验由于是竖直悬挂测弹簧原长，之后悬挂重物做实验，所以对测量结果没有影响。
12.【答案】(1) BC (2) 小球通过光电门的过程中，若因细线形变等原因导致圆心划过轨迹的最低点略高于或低于光信号的高度，会使遮挡光信号的宽度小于实验过程中测量的小球直径d。由可知，斜率的测量值将总会略大于k的理论值。
【详解】（1）[1]A．由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要用天平测量重物的质量，故A错误；B．为了减小纸带与打点计时器的摩擦，打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直，故B正确；C．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；D．不能利用公式来求解瞬时速度，因为这样直接认为加速度为重力加速度，失去了验证的意义，故D错误。故选BC。
[2]打B点时的速度，打O点到打B点的过程中，增加的动能为，打O点到打B点的过程中，减少的重力势能为，若机械能守恒，则有，整理得
（2）[1][2]当小球经过光电门时速度大小，从释放到经过光电门过程，小球增加的动能为，减少的重力势能为，若机械能守恒，则有，整理得，可知图像为过原点的一条倾斜直线，故纵坐标为，可知图像斜率。
[3]小球通过光电门的过程中，若因细线形变等原因导致圆心划过轨迹的最低点略高于或低于光信号的高度，会使遮挡光信号的宽度小于实验过程中测量的小球直径d。由可知，斜率的测量值将总会略大于k的理论值。
13.【详解】（1）小玻璃球做自由落体运动，由
解得
由
解得
前1s小玻璃球下落的位移大小为
解得
最后2s内的位移大小为
解得
14．【详解】（1）由题结合功率的计算公式有 同时有
解得
（2）匀加速过程中，根据牛顿第二定律有
匀加速阶段的末速度
可解得匀加速阶段上升的高度为
解得
（3）电动机以最大功率工作时，根据动能定理有
解得
15．【详解】（1）根据能量守恒有
由题意知，
解得
（2）滑块由点到点由动能定理得
又
根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可得，滑块到达圆弧未端时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（3）滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动，分两种情况：一是到达与圆心等高处时速度恰好为零；二是到达半圆弧轨道最高点。
①到达与圆心等高处时速度恰好为零
由动能定理得
解得
②滑块能够到达半圆弧轨道最高点
由动能定理得
在最高点，重力恰好提供向心力
解得
综上，若滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动，则满足或
