福建省南安市國(guó)光中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，輕繩的一端系在固定光滑斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球．給小球一個(gè)初速度使它在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，a、b分別為最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則小球A．重力的瞬時(shí)功率始終為零B．所受的向心力大小不變C．在b點(diǎn)的速度不可能為零D．在a點(diǎn)所受輕繩拉力一定大于小球重力2、某同學(xué)在桌面上用一個(gè)小鋼球和一個(gè)彈簧來(lái)探究彈簧的彈性勢(shì)能．彈簧一端固定(如圖所示)，另一端用鋼球壓縮彈簧后釋放，鋼球被彈出后落地．他發(fā)現(xiàn)彈簧壓縮得越多，鋼球被彈出得越遠(yuǎn)，由此能得出的結(jié)論應(yīng)是()A．彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大B．彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越小C．彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越大D．彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越小3、如圖所示，運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)高度為，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功B．足球上升過(guò)程重力做功C．運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功D．足球上升過(guò)程克服重力做功4、(本題9分)自由下落的物體，它開(kāi)始下落全程的高度所用的時(shí)間和下落全程所用的時(shí)間的比值為（）A．1：2 B．C． D．5、(本題9分)一個(gè)圓盤(pán)在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面上有一個(gè)小物體隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)．對(duì)小物體進(jìn)行受力分析，下列說(shuō)法正確的是A．只受重力和支持力B．只受重力、支持力、摩擦力C．只受重力、支持力、向心力D．只受重力、支持力、摩擦力、向心力6、把六個(gè)相同小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡均正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用和表示，則下列結(jié)論中正確的是（）A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所樂(lè)，把質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置c(丙)，途中經(jīng)過(guò)位置b(乙)時(shí)彈簧正好處于自然狀態(tài)。已知a、b的高度差為h1，b、c的高度差為h2，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過(guò)程中，動(dòng)能一直增大B．小球從a上升到b位置的過(guò)程中，機(jī)械能一直增大C．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mgh18、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離為L(zhǎng)，子彈進(jìn)入木塊的深度為x，若木塊對(duì)子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M長(zhǎng)度為l的小車(chē)靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車(chē)的最左端．現(xiàn)有一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊和小車(chē)之間的摩擦力為f．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為x，物塊剛好滑到小車(chē)的最右端．以下判斷正確的是（）A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F（x+l）B．此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為fxC．這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為fxD．這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能為F(l+x)-fl10、(本題9分)已知地球的質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m，月球繞地球的軌道半徑為r，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，則月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道處的重力加速度大小等于（）A． B． C． D．11、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點(diǎn)A以某一速度水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)到空中另一位置B。則從A到B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．合外力對(duì)小球所做的功等于小球機(jī)械能的增量B．小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量C．重力所做的功等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”D．小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”12、如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與B，物體B放在水平地面上，物體A、B均靜止。物體A和物體B的質(zhì)量分別為mA、mB，輕繩與水平的夾角為θ（θ＜90°），重力加速度為g，則（）A．物體B受到地面向左的摩擦力為 B．物體B受到地面向左的摩擦力為C．物體B對(duì)地面的壓力可能為零 D．物體B對(duì)地面的壓力為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示是某同學(xué)用水平氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置，該同學(xué)將光電門(mén)固定在導(dǎo)軌上的B點(diǎn)，吊盤(pán)通過(guò)細(xì)線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條，實(shí)驗(yàn)中滑塊從導(dǎo)軌上的位置A由靜止釋放。（1）該同學(xué)測(cè)得遮光條的寬度為d，若光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=___(用題中所給物理量的符號(hào)表示)。（2）若用天平測(cè)得滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為M，吊盤(pán)的質(zhì)量為m，用刻度尺測(cè)得位置A到位置B的距離為L(zhǎng)，已知重力加速度大小為g，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)______(用題中所給物理量的符號(hào)表示)。14、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?0m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s),那么:（1）.要驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中符合機(jī)械能守恒,除了圖示器材,以下實(shí)驗(yàn)器材必須要選取的有__________．(填寫(xiě)字母代號(hào))A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流電源(2)運(yùn)用公式對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是__________,為此所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________________________________(3).根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落的距離h,則以h為橫軸畫(huà)出的圖像應(yīng)是下圖中的哪個(gè)__________(4).從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=__________,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=__________;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(5).通過(guò)計(jì)算,數(shù)值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),這是因?yàn)開(kāi)_________三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，滑塊A的質(zhì)量m＝0.01kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，用細(xì)線懸掛的小球質(zhì)量均為m＝0.01kg，沿x軸排列，A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s＝2m，線長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2、L3…（圖中只畫(huà)出三只小球，且小球可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)，滑塊以速度v0＝10m／s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊與小球碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，碰撞后小球均恰能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)并再次與滑塊正碰，g取10m／s2，求：（1）滑塊能與幾個(gè)小球碰撞？（2）求出碰撞中第n個(gè)小球懸線長(zhǎng)La的表達(dá)式。16、（12分）如圖所示，AB是半徑為R的光滑圓弧軌道，B點(diǎn)的切線水平，距水平地面高為h.一個(gè)小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離x.17、（12分）(本題9分)我國(guó)預(yù)計(jì)于2022年建成自己的空間站。假設(shè)未來(lái)我國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】A.重力有沿斜面向下的分力，只有在a、b兩點(diǎn)重力沿斜面向下的分力與速度方向垂直，其他位置不垂直，重力的瞬時(shí)功率不是始終為零，故A錯(cuò)誤；B.由于重力做功，小球做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力大小改變，故B錯(cuò)誤；C.在b點(diǎn)向心力最小為重力沿斜面向下的分力，b點(diǎn)的速度不可能為零，故C正確；D.在b點(diǎn)速度最小時(shí)在a點(diǎn)速度最小，輕繩拉力最?。O(shè)在b點(diǎn)最小速度為v1，a點(diǎn)速度為v2，斜面傾角為θ，則：，，，聯(lián)立解得，最小拉力為T(mén)=6mgsinθ，由于θ未知，拉力不一定大于小球重力，故D錯(cuò)誤．故選C2、A【解析】鋼球離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式，有：水平方向：S=v0t；豎直方向：H=12gt2；解得：v0=Sg2H；故平拋的初動(dòng)能為：Ek0=12mv02=mgS24H；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能為：Ep=E點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式測(cè)量鋼球的初速度，得到初動(dòng)能，最后根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能．3、C【解析】

AC.足球被踢起后在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的機(jī)械能守恒，足球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為：由于足球的機(jī)械能守恒，則足球剛被踢起時(shí)的機(jī)械能為：足球獲得的機(jī)械能等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功，因此運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功：故A錯(cuò)誤，C正確；BD.足球上升過(guò)程重力做功：足球上升過(guò)程中克服重力做功：克故B、D錯(cuò)誤．4、D【解析】根據(jù)自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，．得，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，并能靈活運(yùn)用．5、B【解析】

小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示:

重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】靜摩擦力與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，表明物體相對(duì)于圓盤(pán)有向外滑動(dòng)的趨勢(shì)．6、D【解析】

設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I，對(duì)于甲圖，電路的總的電流為3I，此時(shí)甲的總功率的大小為，對(duì)于乙圖，電流的總電流的大小就為I，此時(shí)乙的總功率的大小為，所以。ABC.根據(jù)計(jì)算得：，ABC錯(cuò)誤；D.根據(jù)計(jì)算得：，D正確。7、BC【解析】

A.小球從a上升到b位置的過(guò)程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從a上升到b的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B.從a上升到b位置的過(guò)程中，彈簧對(duì)小球做正功，小球的機(jī)械能一直增大。故B正確。CD.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球在圖甲中時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于小球由a到c位置時(shí)增加的重力勢(shì)能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯(cuò)誤.8、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不合題意；C.對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理，有FL=12Mv2故選項(xiàng)C符合題意；D.對(duì)子彈，由動(dòng)能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項(xiàng)D符合題意。9、BD【解析】

A．對(duì)物塊，由動(dòng)能定理可知，物塊的動(dòng)能：Ek=（F-f）（x+l）A錯(cuò)誤；B．對(duì)小車(chē)，由動(dòng)能定理可得，小車(chē)的動(dòng)能為：Ek=fxB正確；C．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，這一過(guò)程中，小物塊和小車(chē)產(chǎn)生的內(nèi)能為fl，C錯(cuò)誤；D．由能量守恒定律可知，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為F（x+l）-flD正確。故選BD。10、BD【解析】試題分析：月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供月球的向心力，則有：解得：，故BD正確．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用.11、BCD【解析】AB、根據(jù)機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機(jī)械能守恒，所以本題中機(jī)械能的變化和阻力做功有關(guān)，而不是合外力。阻力做負(fù)功所以機(jī)械能減小，且小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量，故A錯(cuò)；B對(duì)；C、根據(jù)動(dòng)能定理WGD、小球的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對(duì)；故選BCD點(diǎn)睛：對(duì)動(dòng)能定理要熟練掌握并會(huì)利用能量關(guān)系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。12、BD【解析】

物體A受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力等于A的重力。以B為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，物體B受到的摩擦力：物體B受到的支持力：又，得：，故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t很短，故可以認(rèn)為滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=。第二空、需要驗(yàn)證的是吊盤(pán)減少的重力勢(shì)能與滑塊和吊盤(pán)增加的動(dòng)能之間的關(guān)系，即需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgL=（M+m）。14、（1）BD（2）打第一點(diǎn)速度為零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解析】（1）A.要驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中符合機(jī)械能守恒，需要滿足，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求速度，不用秒表，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用到低壓交流電源，故A錯(cuò)誤，D正確；B．需要用刻度尺測(cè)量物體下落的高度，故B正確；C．等號(hào)兩邊的質(zhì)量約去，不用天平，故C錯(cuò)誤．故選：BD．（2）運(yùn)用公式驗(yàn)證機(jī)械能守恒，要求打第一個(gè)點(diǎn)的速度必須為零．根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系，==0.002m=2mm，所以所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm．（3）根據(jù)，，圖像應(yīng)為C；（4）根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=