湖北省东风高级中学2023-2024学年高一物理第二学期期末经典模拟试题含解析

湖北省东风高级中学2023-2024学年高一物理第二学期期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)某质点在同一平面内受到三个共点力，它们的大小和方向如图所示.这三个力的合力方向为A．沿着x轴正方向B．沿着x轴负方向C．沿着y轴正方向D．沿着y轴负方向2、如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．h B．1.5hC．2h D．2.5h3、(本题9分)儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图所示，座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接．已知正常工作时转盘的转速一定．设绳长为L，绳与竖直方向夹角为θ，座椅中人的质量为m．则下列说法正确的是（）A．L变长时，θ将变大 B．L变短时，θ将变大C．m越大，θ越小 D．m越大，θ越大4、(本题9分)如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则前2s内重力的平均功率和2s末的瞬时功率分别为()A．48W24WB．24W48WC．24W12WD．12W24W5、如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，下列说法中正确的是（）A．重力对人做正功B．摩擦力对人做负功C．支持力对人不做功D．合力对人做正功6、(本题9分)关于惯性的概念，下列说法中正确的是哪个（）A．惯性大小可由质量来量度 B．物体只有受力作用时才显出惯性C．自由下落的物体不存在惯性 D．速度越大，物体的惯性越大7、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（不计一切阻力）（）A．下落过程，重力对两物体做的功相同B．下落过程，重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA＜PBD．到达底端时两物体的速度相同8、(本题9分)蹦极是一项非常刺激的体育项目，如图所示，某人从弹性轻绳P点自由下落，到a点绳子恢复原长，b点为人静静悬吊时的平衡位置，c点则是人从P点b自由下落的最低点。下列说法正确的是A．人在a到c运动过程中都做减速运动B．人在a到b运动过程中做加速度减小的加速运动，在b点时速度达到最大C．人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段人处于超重状态D．此过程中人、绳以及地球组成的系统机械能守恒9、(本题9分)如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ．当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L．小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()A．WF＝FL(cosθ＋1)B．WF＝2FLcosθC．Wf＝μmgLcos2θD．Wf＝FL－mgLsin2θ10、(本题9分)“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A．“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小B．“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小C．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零11、(本题9分)下列说法中叙述正确的是A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动B．因为平抛运动的轨迹是曲线．所以不可能是匀变速运动C．做匀速圆周运动的物体．在任意相等的时间里，通过的路程都相等D．重力势能为零的物体．不可能对别的物体做功12、(本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放．则A．通过C、D时，两球的线速度大小相等B．通过C、D时，两球的角速度大小相等C．通过C、D时，两球的机械能相等D．通过C、D时，两球对轨道的压力相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门．重力加速度大小为g．（1）若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________．（2）若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律．（3）实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能或小测量误差,下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号)A．释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可B．选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上C．选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上14、（10分）(本题9分)某同学在“探究匀变速直线运动”实验中得到如下图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz,每隔4个点取一个计数点,各计数点到A点的距离如图所示,则由纸带可知(结果均保留三位有效数字)（1）C点的速度=___m/s；（2）物体运动的加速度a=_____m/s2.三、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）如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。16、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为l的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A之间的水平距离；（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力（最终结果可保留根号）．17、（12分）如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．

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、A【解析】

由图F1、F2的方向沿坐标轴，根据平行四边形定则知，将F3分解F3x＝−20×sin60°＝−10N；F3y=20×cos60°=10N；所以：Fx＝F2+F3x＝20−10≈2.68N；Fy=F3y-F1=10-10=0N；可知三个力的合力沿x轴的正方向，大小为2.68N；

A.沿着x轴正方向，与结论相符，选项A正确；B.沿着x轴负方向，与结论不相符，选项B错误；C.沿着y轴正方向，与结论不相符，选项C错误；D.沿着y轴负方向，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：3mgh=mgh+(3m+m)v2；解得两球的速度都为v=，此时绳子恰好放松，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动，根据机械能守恒：mgh+mv2=mgH；解得a球能达到的最大高度H=1.5h．故选B．【点睛】在a球上升的全过程中，a球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a球的机械能守恒．3、A【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有

mgtanθ=m（2πn）2（Lsinθ+r）；得；据题知：n不变，r也不变，则当L变长时，θ变大，由上知：θ与m无关．故A正确，BCD错误．4、B【解析】

由得，木块的加速度：

前2s内木块的位移：

重力在前2s内做的功，平均功率

木块在第2s末的瞬时速度

第2s末重力的瞬时功率，故选B．【点睛】本题注意瞬时功率的一般表达式．5、B【解析】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，加速度斜向下，则人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；则重力做负功，支持力做正功，摩擦力对人做负功；物体的动能减小，则合外力做负功，故B正确，ACD错误，故选B.点睛：解决本题的关键知道做功的必要因素，以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°，该力做正功，大于90°小于等于180°，该力做负功．6、A【解析】

惯性物体保持原来运动状态不变的一种性质，它是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与质量有关，而与速度无关，故A正确，BCD错误。7、AC【解析】

A．两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故A正确；B．设斜面的倾角为θ，高度为h，自由落体运动的时间沿斜面匀加速运动过程有解得可知两物体运动的时间不同，根据平均功率不同，故B错误；CD．根据动能定理知，自由落体运动和沿斜面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为v，对于B，有则故C正确，D错误。故选AC。8、BCD【解析】

AB.在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速运动，随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小，当到达b点时加速度减为零，此时速度达到最大；从b到c过程中，绳子的拉力大于重力，加速度向上，人做减速运动，随拉力变大，加速度变大，到达c点时加速度最大，此时速度减为零，所以A错误，B正确。C.由以上分析可知，人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段因加速度向上，则人处于超重状态，选项C正确；D.此过程中人、绳以及地球组成的系统只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。9、BC【解析】拉力在AO段做功为：W1=FS，s为F作用点的位移即绳子伸长的长度，小物体从A运动到O的过程中，利用数学几何关系在绳子缩短关系得S=2cosθL，所以W1=2FLcosθ故A错误，B正确．根据几何关系得OB斜面倾角为2θ，小物体在BO段运动过程中摩擦力f=μmgcos2θ，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf=fL=μmgLcos2θ，故C正确，D错误．故选BC．10、BC【解析】

根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由v=rω11、AC【解析】

A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动，选项A正确；B．虽然平抛运动的轨迹是曲线，但是加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速运动，选项B错误；C．做匀速圆周运动的物体，在任意相等的时间里，通过的路程都相等，选项C正确；D．因为重力势能是相对的，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，选项D错误；故选AC.12、CD【解析】对任意一球研究．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：，得：，由于r不同，则v不等，故A错误；由v=rω得：，可知两球的角速度大小不等，故B错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时两球的机械能相等．则小球通过C点时的速度较小，故C正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为，与半径无关，根据牛顿第二定律得：N-mg=man，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与质量无关，则通过C、D时，两球对轨道的压力相等，故D正确．所以CD正确，AB错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)dt1dt【解析】

（1）小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为v1=d（2）要验证的关系是：mgh=12mv2（3）实验时要选用密度较大的铁球相对阻力较小，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上，以减小实验的误差，故选B.【点睛】此题关键是要搞清用光电计时器测量