2023年山东省兖州市第一中学物理高一下期末经典试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，一劲度系为k的轻度弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x=0)，现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动(f为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN或F随x变化的图象正确的是（）A．B．C．D．2、一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能3、(本题9分)如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．小球的向心力由以下哪个力提供A．重力 B．支持力C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力4、(本题9分)关于瞬时速度、平均速度、速度、平均速率，下列说法正确的是A．在直线运动中，某一段时间内的平均速度大小一定等于它在这段时间内的平均速率B．运动物体在某段时间内的任一时刻速率都不变，则它在这段时间内的瞬时速度一定不变C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，它在这段时间内的平均速度可能不等于零D．若物体在某段时间内的平均速度等于零，它这段时间内的任一时刻的瞬时速度可能都不等于零5、如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为F1和F2。则分力F2的大小为A．GB．GC．GD．G6、(本题9分)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．“墨子号”将由火箭发射至高度为500Km的预定圆形轨道．此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星（高度约为36000Km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高．以下说法中正确的是A．这两颗卫星的运行线速度可能大于7.9Km/sB．“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小C．“墨子号”的周期比北斗G7的周期小D．“墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小7、(本题9分)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用8、(本题9分)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧，下列表述正确的是（）A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变D．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等9、(本题9分)“复兴号”是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组，它的成功研制生产，标志着铁路成套技术装备特别是高速动车组已经走在世界先进行列．若一辆质量为M的高铁，以额定功率P启动，高铁在铁轨上行驶时受到的阻力恒为车重的k倍，则()A．高铁起动时，做匀加速直线运动B．在时间

内高铁牵引力做功为PtC．高铁在轨道上行驶时能达到的最大速度为D．当高铁运行速度为v(小于最大速度)时的加速度为10、如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能11、(本题9分)一物体沿直线运动，其v­t图象如图所示．已知在前2s内合力对物体做的功为W，则()A．从第1s末到第2s末合力做功为WB．从第3s末到第5s末合力做功为－WC．从第5s末到第7s末合力做功为WD．从第3s末到第7s末合力做功为－2W12、如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A．系统的动量不守恒，机械能守恒B．系统的动量守恒，机械能不守恒C．系统损失的机械能为D．弹簧最大的弹性势能小于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式对实验条件的要求是________________________，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_______．(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg．打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_______m/s，重物动能Ek＝_____J，从开始下落起至B点时的重物的重力势能减少量是_______J，由此可得出的结论是___________．(g取9.8m/s2)(本小题数据保留三位有效数字)14、（10分）(本题9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)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m，不计空气阻力，求：(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.16、（12分）(本题9分)如图所示是简化后的航母起飞航道，可近似看成水平跑道和倾斜跑道两部分组成。其中s1=1.6×102m，s2=20m，sinθ=0.2.一架质量为m=2.0×104kg的飞机（可视为质点）,从静止开始运动，若发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向始终与速度方向相同；运动过程中飞机受到的平均阻力恒为2.0×104N。假设航母处于静止状态,g取10m/s2.求：(1)求飞机在水平跑道运动的时间。(2)画出飞机在倾斜跑道受力示意图，并求出在倾斜跑道上的加速度。17、（12分）(本题9分)如图所示,一杂技演员(视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,绳子恰好断裂，之后演员继续向前运动，最终落在C点。已知演员质量m，秋千的摆长为R,A点离地面高度为5R，不计秋千质量和空气阻力，求：(1)秋千绳恰好断裂前的瞬间，演员对秋千绳拉力的大小；(2)演员落地时，点C与O点的水平距离；(3)演员落地时，重力的瞬时功率为多大；

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、D【解析】

设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为x，则有解得在此之前，根据可知，二者之间的压力由开始运动时的线性减小到零，而力F由开始时的mg线性减小到，此后托盘与物块分离，力F保持不变。故选D。2、A【解析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】试题分析：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正确．考点：圆周运动；受力分析【名师点睛】本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．4、D【解析】

A．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，如果物体做往返直线运动，则位移和路程不等，则平均速度大小不等于平均速率，A错误；B．瞬时速率是瞬时速度的大小，瞬时速率只有大小没有方向，瞬时速度既有大小又有方向，所以瞬时速率不变，只是大小不变，有可能方向在变，如匀速圆周运动，瞬时速度时刻在变，B错误；C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，说明物体处于静止状态，平均速度一定为零，C错误；D．物体做圆周运动，转动一周，位移为零，所以平均速度为零，但是过程中的瞬时速度却不为零，D正确；故选D.考点：考查了平均速度，平均速率，瞬时速度【名师点睛】正确解答本题的关键是：深刻理解瞬时速度、平均速度、平均速率等基本概念，瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度，平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，而平均速率是所用路程与时间的比值，二者是两个完全不同的概念．5、C【解析】

斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题目图。根据数学知识可知：F1=Gsinθ,F2=GcosθA.G与分析不符，A错误B.GsinC.GcosD.Gtan6、C【解析】

A、根据，得，知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以两卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A错误；B、由，可得，则轨道半径越小角速度越大，“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度大，故B错误；C、根据，得，所以量子科学实验卫星“墨子号”的周期小，故C正确；D、卫星的向心加速度：，半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7的大，故D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，会根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度和周期．7、BD【解析】

A．当汽车在拱桥顶端时，根据牛顿第二定律则有可得根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力，处于失重状态，故A错误；B．球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小为小球做圆周运动的半径为由牛顿第二定律得联立可得角速度知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，故B正确；C．设支持力与竖直方向的夹角为，则支持力的大小则有由牛顿第二定律得可得角速度由于，所以可得故C错误；D．火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确；故选BD。8、BC【解析】缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，故A错误；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力大小相等，故B正确；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧的弹性势能发生改变，故C正确；垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力相等，由于劲度系数不同，两弹簧形变量不同，故两弹簧长度不同，故D错误；故选BC．9、BD【解析】A项：高铁起动时，由于功率P不变，由公式可知，速度增大，牵引力减小，阻力不变，所以加速度减小，故A错误；B项：根据公式可知，在时间

内高铁牵引力做功为Pt，故B正确；C项：当牵引力等阻力时速度达到最大，即，故C错误；D项：由牛顿第二定律可知，，解得：，故D正确．点晴：解决本题关键处理机车启动问题抓住两个公式：1、，2、，有时综合应用即可解题．10、AD【解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.11、BC【解析】第一秒内物体做匀加速直线运动，做功为W，设所受合力为F，位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道，此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x，第5秒末到第7秒末的位移也为2x，所以合力做功为W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物体的位移为所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正确．12、CD【解析】

AB.由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故AB错误；C.对子弹和木块由动量守恒及能量守恒得，，系统损失的机械能为，故C正确；D.由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于最初的动能，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）自由下落的物体2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量【解析】（1）运用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始．打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，由h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm得，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm．

（2）利用匀变速直线运动的推论：，

重锤的动能：EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量：△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J．

得出的结论是：在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．14、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=10.295mm=1.0295cm．

（2）①多用电表的读数：20×10Ω=200Ω；②待测电阻阻值为200Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；，，则有：，则电流表应采用内接法，实验电路图如图所示．③由欧姆定律可得，电阻阻值，由电阻定律得：，则电阻率．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）（2）,方向竖直向下（3）【解析】

(1)小球从E点飞出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．(2)小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律得求出B点速度，在B点