2023-2024学年天津市和平区物理高一下期末统考模拟试题含解析

2023-2024学年天津市和平区物理高一下期末统考模拟试题注意事项：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由物体本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的2、(本题9分)运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（）A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能B．运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大C．运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小D．人体的重力势能是人体和撑杆这个系统所共有3、(本题9分)以下关于分子间作用力的说法，正确的是（）A．温度趋于确定值时，气体内分子运动速率均相同B．液体难于被压缩表明液体中分子间只存在斥力C．气体分子之间也存在分子力的作用D．扩散现象表明分子间不存在引力4、(本题9分)关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合5、(本题9分)下列物理量中是矢量的是（）A．质量 B．路程 C．位移 D．时间6、(本题9分)在前人研究的基础上，有一位物理学家利用如图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是A．安培B．牛顿C．库仑D．焦耳7、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒C．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右D．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零8、(本题9分)关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压D．外轨比内轨略高，列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心9、(本题9分)如图所示，两个完全相同的光滑小球P、Q，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时（），则（）A．墙壁、木板受到P球的压力均增大B．墙壁、木板受到P球的压力均减小C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变10、(本题9分)如图所示的皮带传动装置，左边是主动轮，右边是一个轮轴，a、b、c分别为轮边缘上的三点，已知Ra<Rb<RC，假设在传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是A．a点与b点的角速度大小相等 B．a点与b点的线速度大小相等C．c点的线速度最大 D．c点的角速度最大11、(本题9分)质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．在0﹣1s内合外力做功为4JB．在1～3s内合外力做功为4JC．在0.5s时合外力功率大小为4WD．在2s时合外力功率大小为4W12、某质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，则下列各图中标出的质点通过位置P时的速度v、加速度a的方向，可能正确的是A．B．C．D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择____A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示．纸带的___端（选填“左”或“右’）与重物相连．（3）上图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和________两点间的距离h2（4）已知重物质量为m，计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量ΔEk=____（用本题所给字母表示）．（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2--h图线，如图所示．已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为____%(保留两位有效数字)．14、(本题9分)图乙是验证合外力的功与速度变化间的关系某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙所示，则打B点时小车的速度为_______．15、(本题9分)根据线性力做功的求解方法，某同学证明出来:一劲度系数为k的轻弹簧由形变量为恢复到原长的过程中，弹簧弹力所做的功为。于是该同学设计只用的一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数的实验，如图所示，他的实验步骤如下：第一步:将弹簧的左端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时，在桌面上标记出弹簧右端所在的位置B。第二步:让滑块紧靠弹簧压缩弹簧至某一位置静止时，在桌面上标记出滑块的位置A，松手后弹簧将滑块弹开，滑块在水平桌面上运动一段距离停止，在桌面上标记出滑块停止的位置C。第三步:滑块通过水平细绳和光滑的定滑轮竖直悬挂拉伸弹簧，滑块静止时，在桌面上标记出弹簧右端到达的位置D。请回答下列问题：(1)你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并符号、、……表示)________。(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数的计算式:=__________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g（2）物体落地时的速度（3）该星球的质量17、（10分）如图所示，在倾角为θ=37°的斜面底端有一个固定挡板D，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端在O点，已知斜面OD部分光滑，PO部分粗糙且长度L=8m。质量m=1kg的物块（可视为质点）从P点静止开始下滑，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物块第一次接触弹簧时速度的大小（2）若弹簧的最大压缩量d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能（3）物块与弹簧接触多少次，反弹后从O点沿斜面上升的最大距离第一次小于0.5m

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

重力势能取决于物体的重力和高度；故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；故B错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；故C错误；重力势能是由物体和地球共有的；故D正确；故选D．【点睛】本题考查重力势能的决定因素，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；明确重力势能是由地球和物体共有的；其大小与零势能面的选取有关．2、A【解析】

A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能，故A正确；B．运动员在最高点时，杆恢复原长，重力势能最大，撑杆弹性势能最小，故B错误；C．运动员越过横杆下落过程中，只受重力，机械能守恒，故C错误；D．人体的重力势能是人体和地球这个系统所共有的，故D错误。故选A。3、C【解析】

A．温度趋于确定值时，气体内分子运动速率表现为“中间大，两头小”的规律，选项A错误；B．液体难于被压缩表明液体中分子间存在斥力，但并非只存在斥力，选项B错误；C．气体分子之间也存在分子力的作用，只是很小而已，选项C正确；D．扩散现象表明分子在永不停息的做无规则运动，并不能表面分子间不存在引力，选项D错误。4、B【解析】

由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球同步卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误．5、C【解析】

ABD．质量、路程和时间都是只有大小没有方向的标量，选项ABD不符合题意；C．位移是既有大小又有方向的矢量，故C符合题意．故选C.6、C【解析】安培提出安培定则，故A错误；牛顿发现了万有引力定律、牛顿三大定律等等，没有研究出电荷间的作用力规律，故B错误；库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律---库仑定律，故C正确；焦耳提出了焦耳定律，故D错误。所以C正确，ABD错误。

7、AD【解析】

A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A正确；B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B错误；C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C错误；D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D正确；8、CD【解析】A项：若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A错误；B项：若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B错误；C、D项：当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，故C、D正确。点晴：火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全。9、ACD【解析】

AB、以小球P、Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，由图可知，墙壁对球的压力F2逐渐增大，木板对球的支持力F1逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大，故A正确，B错误；C、以小球Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，P球对Q球的支持力，木板给Q球的支持力，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时，P球对Q球的支持力增大，挡板给Q球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；D、小球P为研究对象，处于平衡装态，合外力为零，P球受到重力、墙壁对球的压力、木板对球的支持力和Q球对P球的压力，所以P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球受到重力大小相等，方向相反，故D正确；故选ACD．【点睛】对球进行正确受力分析，把握其受力特点：一个力大小和方向不变（重力），一个力方向不变（墙给球的支持力），另一个力的大小、方向均发生变化（挡板给球的作用力），对于这类动态平衡问题，可以采用“图解法”进行．10、BC【解析】试题分析：由于ab是皮带传动的两轮边缘上的点，所以a点与b点的线速度大小相等；因为ac是同轴转动，所以ac的角速度相等，根据，则c点的线速度最大；三点角速度的关系是，选项BC正确。考点：同轴转动和皮带传动中角速度和线速度的关系。11、AC【解析】

A、由动能定理可知，0﹣1s内合外力做功，故A正确；B、由动能定理可知，1﹣3s内合外力做功，故B错误。C、0.5s时加速度大小为，合外力大小为，在0.5s时合外力功率大小为，故C正确；D、在2s时加速度大小为，合外力大小为，在2s时合外力功率大小为，故D错误。12、AC【解析】

曲线运动的轨迹夹在速度和合外力之间且弯向合外力方向，所以AC正确BD错误二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)D；(2)左；（3）E、G；（4）；（5）1.0；【解析】

（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D．（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物．（3）验证重物对应O点和F点机械能是否相等，需要计算出F点的瞬时速度，所以需要测出E、G间的距离．（4）从O点到F点的过程中重物动能的增加量，打F点的速度所以（5）根据得图象中的斜率，解得g=1．7m/s2，则阻力f=0.1mg，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%．【点睛】验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手．对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力势能求出来．14、（∆x1+∆x2）/2T【解析】B是AC的中间时刻，所以B点的速度就等于AC过程中的平均速度：即：15、（1）AB间的距离x1，AC间的距离x2，BD间的距离x3，（2）【解析】（1）该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出弹簧弹力做功的大小，根据W=kx2，需要测量弹簧的形变量，即原长和压缩后的长度的差值，即图中AB间距x1；需要测量弹簧的劲度系数，可以根据弹簧挂物体时弹