2023-2024学年四川省德阳市重点中学物理高一第二学期期末联考模拟试题含解析

2023-2024学年四川省德阳市重点中学物理高一第二学期期末联考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W2、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．绕地球运行的卫星的速度不可能大于第一宇宙速度3、(本题9分)A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图所示．取走A左边的挡板，用同样的程度压缩弹簧，将A、B同时释放，B球的落地点距离桌边距离为A． B． C．x D．4、(本题9分)江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越．若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间∆t为0.1s，则足球本次在空中的运动时间；足球给头部的作用力大小分别为（空气阻力不计，g=10m/s2）A．t=0.4s；FN=36N B．t=0.4s；FN=68NC．t=0.8s；FN=68N D．t=0.8s；FN=36N5、(本题9分)如图所示，四种不同型号的电容器.其中储存电荷本领最大的是A． B． C． D．6、(本题9分)物体在竖直上抛运动中，其它一切阻力不计，规定向下为正方向，则实际运动速度与时间的图像、所受合外力与时间的图像、正确的是（）A． B．C． D．7、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s8、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于B．t1～t2时间内，汽车的功率等于C．汽车运动的最大速度等于D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于9、(本题9分)如图所示，质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动，现在近地轨道1上的P点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R，地球的半径为R，引力常量为G，飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=，其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）A．可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是B．可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-C．可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是10、某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J二、实验题11、（4分）(本题9分)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、各点到O点的距离为、、，如图2所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，打B点时小车的速度______以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的图象。由此图象可得随W变化的表达式为______，根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______12、（10分）(本题9分)如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连.b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m.c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动.d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L.e.依据以上数据探究动能定理.(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________.A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝MgC．实验过程不需要测出斜面的倾角D．实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA＝_______、vB＝_______.如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理.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)通过测试可知某型号的汽车在干燥沥青平直路面上急刹车时的加速度最大可达10m/s2，如果该型号汽车在该平直路面上以72km/h的速度行驶时，突然刹车，求汽车的最短刹车时间和最短刹车距离。14、（14分）(本题9分)如图所示，倾角为的粗糙平直导轨与半径为r的光滑圆环轨道相切，切点为b，整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为H=3r的d处无初速下滑进入圆环轨道，接着小滑块从最高点a水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的c点.已知圆环最低点为e点，重力加速度为g，不计空气阻力.求：（1）小滑块在a点飞出的动能；（）小滑块在e点对圆环轨道压力的大小；（3）小滑块与斜轨之间的动摩擦因数.（计算结果可以保留根号）15、（13分）(本题9分)如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为μ．开始时板水平，在缓慢转过一个小角度α的过程中，小物体保持与板相对静止，则在这个过程中（）A．摩擦力对小物体做功为μmgLcosαsinαB．合力对小物体做功为mgLsinαC．弹力对小物体做功为0D．板对小物体做功为mgLsinα

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、D【解析】力F所做的功为，平均功率为，故D正确．点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．2、B【解析】A.人造卫星在圆轨道上运行时，万有引力提供向心力，得到运行速度，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是人造卫星在圆轨道上运行的最大环绕速度，故A错误．B.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动．而发射越高，克服地球引力做功越大，需要的初动能也越大，故第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，B正确．CD.人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，如果是椭圆轨道，在近地点要做离心运动，需要加速，则速度会大于第一宇宙速度，故CD都错误；故选择B．【点睛】知道第一宇宙速度是在地面发射人造卫星所需的最小速度，也是圆行近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值，从而即可求解3、D【解析】

当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，则、、，解得：弹簧的弹性势能当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动量守恒可得：，可得：，因此A、B获得的动能之比，所以B球获得的动能．那么B球抛出时的初速度，平抛后水平位移故D项正确，ABC三项错误．【点睛】本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及平抛运动规律．两种情况下，弹簧弹性势能相同，在弹簧恢复原长过程中弹性势能转化为动能．4、D【解析】

足球自由下落时有：h=gt2，解得：，竖直上抛运动的总时间为自由落体的2倍，则t总=2t=2×0.4s=0.8s；设竖直向上为正方向，由动量定理得：（FN-mg）△t=mv-（-mv）；v=gt=10×0.4=4m/s；联立解得：FN=36N；A．t=0.4s；FN=36N，与结论不相符，选项A错误；B．t=0.4s；FN=68N，与结论不相符，选项B错误；C．t=0.8s；FN=68N，与结论不相符，选项C错误；D．t=0.8s；FN=36N，与结论相符，选项D正确；故选D．【点睛】本题考查动量定理的应用及自由落体运动的规律，要注意在应用动量定理解题时要注意矢量性，应先设定正方向．5、C【解析】

四个电容器，C电容为30F，最大，储存电荷本领最大；A.电容为22μF，与结论不相符，选项A错误；B.电容为470μF，与结论不相符，选项B错误；C.电容为30F，与结论相符，选项C正确；D.电容为1000μF，与结论不相符，选项D错误；6、BC【解析】

做竖直上抛运动的物体，先向上做匀减速运动，当到达最高点时，速度减为零，以后向下做匀加速运动，因规定向下为正方向，则速度先负后正，则图线B正确，A错误；竖直上抛运动的物体只受重力作用，合力不变，总是向下的mg，则选项C正确，D错误；故选BC.7、AB【解析】以两球组成的系统为研究对象，取甲球碰撞前的速度方向为正方向，两球的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：p=9kg•m/s+5kg•m/s=14kg•m/s；

A、若碰后甲、乙两球动量为：pA=7kg∙m/s，pB=7kg∙m/s，系统的总动量p′=7kg∙m/s+7kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故A正确．

B、若碰后甲、乙两球动量为：pA=6kg∙m/s，pB=8kg∙m/s，系统的总动量p′=6kg∙m/s+8kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故B正确．

C、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-2kg∙m/s，pB=16kg∙m/s，系统的总动量p′=-2kg∙m/s+16kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增加，是不可能的，故C错误．

D、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-4kg∙m/s，pB=17kg∙m/s，系统的总动量p′=-4kg∙m/s+17kg∙m/s=13kg•m/s，动量不守恒，不可能，故D错误．故选AB．点睛：对于碰撞过程，要掌握三大规律：1、动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．8、BC【解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。9、BC【解析】

A．飞行器在轨道1上做圆周运动，则则动能势能机械能选项A错误；BC．飞行器在椭圆轨道3上运行时解得选项BC正确；D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是选项D错误。故选BC。10、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。二、实验题11、；；；质量；【解析】

根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；【详解】由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为；

中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即；

根据图象上的点，可以得出得随W变化的表达式为：；

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。12、(1)AC(2)【解析】

（1）A.实验时为了减小误差，需要先接通光电门，后剪断细绳让小车运动，A正确B.实验中步骤b平衡了小车运动的摩擦力，所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力：，B错误C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等，所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力，合外力就等于