2023-2024学年福建省莆田市仙游第一中学物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年福建省莆田市仙游第一中学物理高一第二学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力2、(本题9分)如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底部一定高处以初速度v0=15m/s向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,取g=l0m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度大小是()A．4m/s B．5m/s C．8.5m/s D．9.5m/s3、下列物理量中，属于矢量的是A．线速度 B．功 C．电势 D．重力势能4、从距地面高度为H处，将质量为m的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为h，重力加速度用g表示，不计空气阻力，则A．从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒B．铅球刚要落入沙坑时的动能为mghC．沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为D．沙坑中的沙子对铅球做的功为―mg(H+h)5、(本题9分)下面说法正确的是A．曲线运动不可能是匀变速运动B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零6、(本题9分)如图所示,小球m用两根长度相等的细线系在竖直杆上,当杆旋转时,细绳不可伸长,对小球受力分析正确的是(

)A．受重力、绳的拉力和向心力作用B．可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用C．可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用D．上面一根绳的拉力总大于物体的重力7、(本题9分)如图所示，A为系在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点，现突然撤去力F，小球将在竖直方向上开始运动，若不计空气阻力，则下列中说法正确的是（）A．小球在上升过程中，重力势能逐渐增大B．小球在上升过程中，动能先增大后减小C．小球上升至弹簧原长处时，动能最大D．小球上升至弹簧原长处时，动能和重力势能之和最大8、如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs9、如图，长木板M原来静止于光滑水平面上，木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板，当m相对于M滑行7cm时，M向前滑行了4cm，则在此过程中（）A．摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4B．m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4C．m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶110、(本题9分)如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ．一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是A．mv0＝(m＋M)vB．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＋(m＋M)v2＝mv02D．mgh＝m(v0sinθ)2二、实验题11、（4分）(本题9分)利用图装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）A．大小合适的铁质重锤B．体积较大的木质重锤C．刻度尺D．游标卡尺E.秒表（2）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v＝计算，其中g应取当地的重力加速度D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度（3）图是实验中得到的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的变化量|ΔEp|＝________，动能的变化量|ΔEk|＝________。（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2－h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2－h图象是下列图中的________。A．B．C．D．12、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤如下：a.用天平测出小球A、B的质量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把轻弹簧的一端固定在固定挡板上，用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，A再沿平台运动，最后滑落台面，记录小球A的落地点P的位置；c.放上小球B，把轻弹簧的一端仍固定在固定挡板上，还用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于相同的压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，和小球B沿一条直线碰撞后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点的N、M

位置；d.用刻度尺测出三个落地点N、P、M距操作台边缘的水平距离x1、x2、x3；(1)实验步骤a中，要求mA>mB，其原因为______________。(2)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，其原因为______________。(3)如果A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________________(用测量量表示)。(4)该实验还可以验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，只要再满足_________的关系式，即可说明两小球的碰擅为弹性碰撞(用测量量表示)。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)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m=5×l03kg的汽车，正以vl=l0m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的0-t图象如图乙所示，在t=20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=5×l04W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都各自恒定，汽车可看成质点．求：(1)汽车在AB、BC路段上所受的阻力fi和f2；(2)BC路段的长度x．14、（14分）(本题9分)如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？15、（13分）(本题9分)我国航天事业的了令世界瞩目的成就，其中嫦娥三号探测器与2013年12月2日凌晨1点30分在四川省西昌卫星发射中心发射，2013年12月6日傍晚17点53分，嫦娥三号成功实施近月制动顺利进入环月轨道，它绕月球运行的轨道可近似看作圆周，如图所示，设嫦娥三号运行的轨道半径为r，周期为T，月球半径为R．(1)嫦娥三号做匀速圆周运动的速度大小(2)月球表面的重力加速度(3)月球的第一宇宙速度多大．

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、C【解析】A．此问题中类似于“轻杆”模型，故小球通过最高点时的最小速度为零，选项A错误；B．如果小球在最高点的速度为零，则在最低点时满足：，解得，选项B错误；C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然是提供指向圆心的支持力，故只有外侧管壁才能提供此力，所以内侧管壁对小球一定无作用力，选项C正确；D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球可能没有作用力，如在最高点速度为零时，故D错误．故选：C2、B【解析】

小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：解得：v0=15m/s小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，则有：-mv0+Mv=(M+m)v′解得：v′=5m/s故B正确，ACD错误。故选B．【点睛】本题主要考查了动能定理及动量守恒定律的直接应用，根据动能定理求出小球在落到车底前瞬间的水平速度，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解.3、A【解析】

A.线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电势只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；4、D【解析】

A、释放到铅球落入沙坑的全过程中，重力做正功，沙坑中的沙子对铅球做负功，所以从释放到铅球落入沙坑的全过程铅球的机械能不守恒，故选项A错误；B、从释放到铅球刚要落入沙坑时，根据动能定理可得，解得铅球刚要落入沙坑时的动能为，故选项B错误；C、对全过程运用动能定理得，则小球在沙坑中受到的平均阻力为，故选项C错误。D、小球下落全过程中，根据动能定理可得，沙坑中的沙子对铅球做的功为，故选项D正确；5、D【解析】

A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。6、BCD【解析】

ABC．根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A错误，BC正确；D．只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上面绳的竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一定比重力大，故D正确．故选BCD。7、ABD【解析】

小球在上升过程中，随高度增加重力势能逐渐增大，选项A正确；小球在上升过程中，一开始弹簧的弹力大于重力，加速度方向向上，小球做加速运动，速度增大，动能增大。当弹力等于重力时，加速度为零；当弹力小于重力后，加速度方向向下，小球做减速运动，速度减小，动能减小，即动能先增大后减小，故B正确。小球在上升过程中，开始时弹力大于重力，动能增加，而当弹力和重力相等后，合外力做负功，动能减小，则在弹力等于重力时刻，小球动能最大，而不是弹簧在原长位置动能最大，选项C错误；撤去F后对于小球、地球、弹簧构成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，小球在上升过程中，弹簧的压缩量不断减小，则弹性势能一直减小，当恢复到原长位置时，弹性势能最小，则动能和重力势能之和最大，故D正确。故选ABD。【点睛】本题关键要分析小球在上升过程中的受力情况，来分析运动情况，理解加速度的变化由重力与弹力共同决定，掌握速度如何变化，并知道加速度为零时，速度达到最大值．8、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.9、BC【解析】

A．滑块与木板间的摩擦力为相互作用力，而作用时间相同，由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1，故A错误；B．对滑块和木板分别由动能定理其中，，可得m减小的动能与M增加的动能之比为故B正确；C．m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和，有其中相对路程，联立可得故C正确；D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为故D错误。故选BC。10、BC【解析】

小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh+（m+M）v2=mv02；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．二、实验题11、ACABDmghBA【解析】

（1）[1]．实验要用到重锤来使纸带向下做匀加速运动，铁质的体积较小，那么空气阻力较小，实验误差较小；另外，测量纸带上点之间的距离来得到下落距离时，测量距离较短，一般采用刻度尺，不需要使用到游标卡尺这样的精度；由打点计时器即可得到点之间的时间间隔，故不需要计时器秒表，故必须使用的还有AC；（2）[2]．A、释放重锤前，使纸带保持竖直可以减少摩擦，故A正确；

B、做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤；打点计时器先启动，可以保证纸带上的速度从零开始，那么纸带上的点较多，可选用的点也较多，那么多组数据处理可减少实验误差，故B正确；C、由于摩擦、空气阻力等因素，通常；而且我们实验目的就是要验证，故不能用该公式计算，通常利用匀变速运动时间中点的瞬时速度等于平均速度来求得某一位置的速度，故C错误；D、某点到O点的距离h即为重锤下落的高度，故有mgh求得重力势能的减少量，故D正确；故选ABD；（3）[3][4]．从打下O点到打下B点的过程中，重锤下落高度为hB，故重锤重力势能的减少量|△Ep|=mghB；由A、B、C到起始点的距离和时间间隔可知：从A到C的平均速度为B点的瞬时速度，故B点的瞬时速度；那么从打下O点到打下B点的过程中，重锤动能的增加量；（4）[5]．设阻力为F，那么，由动能定理可得：故A正确，BCD错误；12、保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；保证小球做平抛运动；mAx2【解析】（1）为了保证小球A和小球B碰后小球A不反弹，所以要求mA>mB（2）实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，是为了保证小球离开台面后做平抛运动，所以应该把操作台的台面调为水平。（3）由于AB离开台面后做平抛运动，竖直方向上的高度相等，所以下落的时间相同，根据水平方向上s=v0（4）如果要验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，则需要保证碰撞前后系统的动能相等，同理用水平位移代替速度来验证，即m故本题答案是：(1).保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；(2).保证小球做平抛运动；(3).mAx2点睛：理解实验的原理，学会利用平抛求碰撞前后的速度，并验证动量守恒和机械能守恒。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