2024届甘肃省兰州市五十一中物理高一下期末联考模拟试题含解析

2024届甘肃省兰州市五十一中物理高一下期末联考模拟试题注意事项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)起重机将重物吊起,在上升的过程中()A．重力做正功,重力势能增加B．重力做负功,重力势能减少C．重力做正功,重力势能减少D．重力做负功,重力势能增加2、(本题9分)一小船在静水中的速度v0=5m/s，它要渡过一条宽d=180m的长直河道，已知河水流速v=3m/s，则小船以最短路程过河时所需要的时间为A．18s B．36s C．45s D．60s3、船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（）A． B． C． D．4、(本题9分)甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）A．两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48mB．两人的运动半径相同，都是0.45mC．两人的线速度相同，约为40m/sD．两人的角速度相同，约为6rad/s5、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动6、(本题9分)两个完全相同的金属小球A、B带有等量的异种电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时两球之间作用力的大小是()A． B． C． D．7、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律B．牛顿通过实验证实了万有引力定律C．相对论的创立表明经典力学已不再适用D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域8、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s9、(本题9分)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A．由于地球引力做正功，引力势能一定减小B．卫星的动能逐渐减小C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小10、(本题9分)如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．做圆周运动的向心力大小mC．运动员做圆周运动的角速度为vRD．如果运动员增大速度，运动员将可能做离心运动11、(本题9分)把一个架在绝缘座上的导体放在负电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，导体表面上感应电荷的分布如图所示，这时导体（）A．导体内部场强为零B．A端的电势比B端的电势高C．A端的电势与B端的电势相等D．导体内部电场线从A端指向B端12、(本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（）A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.A．重物最好选择密度较小的木块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先接通电源，后释放纸带D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减少的重力势能ΔEp＝________J；重物增加的动能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字)。(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________.14、（10分）(本题9分)“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力__．（2）本实验采用的主要科学方法是__A．理想实验法

B．等效替代法C．控制变量法

D．建立物理模型法（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有__A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．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，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h1＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s1．(1)求小物块由A到B的运动时间；(1)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P(P点没画出)．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．16、（12分）如图所示，空间内有一匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线（方向未知）.现有一电荷量为q、质量为m的带负电粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，当粒子运动到B点时速度方向与水平方向夹角为60°.已知OA连线与电场线夹角为60°，OA＝L，带电粒子在电场中受到电场力大小为F.不计粒子的重力及空气阻力.求：（1）电场强度的大小和方向；（2）带电粒子从O到A的运动时间；（3）匀强电场中OB两点间电势差大小.17、（12分）(本题9分)将轻质弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为4m的小球由静止释放，小球下降的最大高度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的物块P接触但不连接。AB是水平轨道，B端与半径为l的半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。用外力缓慢推动物块P，将弹簧压缩长度l，然后静止释放，P开始沿轨道运动，刚好能到达半圆轨道的D点。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5，释放时PB距离为2l，重力加速度大小为g。求：（1）释放时弹簧的弹性势能；（2）物块P到达半圆轨道最低点B时所受的支持力大小；（3）从半圆轨道B点到D点过程摩擦力对物块P做的功。

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】

重物上升过程中，位移方向向上，重力方向竖直向下，所以重力做负功，重物上升过程中，重力做负功，所以重力势能增大，故D正确，ABC错误。2、C【解析】

因，则小船能垂直河岸过河而距离最短为d=180m，需要静水中的速度斜向上游，则合速度垂直河岸，小船的合速度为：；所以小船要以最短距离过河时所用的时间为.A．18s与计算结果不相符；故A项错误.B．36s与计算结果不相符；故B项错误.C．45s与计算结果相符；故C项正确.D．60s与计算结果不相符；故D项错误.3、C【解析】

由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．4、A【解析】AB、弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙则R甲=0.32m，R乙=0.48m．故A正确，B错误C、由于，知两人的线速度不等，故C错误．D、根据解得：．故D错误．故选A点睛：两人用同一弹簧连接，所以两人的向心力相等都等于9.2N，相对位置不变，所以两人的角速度相等，然后借助于弹力提供向心力求解待求的物理量．5、A【解析】

A．曲线运动速度的方向时刻在变化着，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；B．速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，B错误；C．平抛运动是曲线运动，但其加速度恒定不变，C错误；D．加速度变化的运动不一定是曲线运动，如变加速直线运动，D错误。故选A。6、C【解析】

假设A的带电量为Q，B的带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为−，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；故选C。7、AD【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【详解】A项：牛顿发现了万有引力定律，故A正确；B项：牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，故B错误；C项：相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确。故选：AD。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。8、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm9、AD【解析】

由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，故A正确；根据GMmr210、BD【解析】

A.向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看做一个整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；B.由题意可知，运动员做线速度大小为v，半径为R的匀速圆周运动，故运动员受到的合力提供向心力，即m，故运动员受到的合力大小为m，故B正确；C.根据线速度和角速度的关系v=ωR得，角速度，故C错误；D.如果运动员加速，需要的向心力增加，此时向心力“供”小于“需”，运动员将会做离心运动，故D正确。11、AC【解析】

枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，导体是等势体，表面是等势面。A.导体内部场强为零，与结论相符，选项A符合题意；B.A端的电势比B端的电势高，与结论不相符，选项B不符合题意；C.A端的电势与B端的电势相等，与结论相符，选项C符合题意；D.导体内部场强为零，则无电场线可言，选项D不符合题意；12、ACD【解析】根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC2.142.12图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍【解析】

第一空.重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平测量重物的质量，操作时应先接通电源，再释放纸带，故B、C正确.不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误.第二空.重力势能减少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用匀变速直线运动的推论：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，动能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根据表达式mgh＝mv2，则有v2＝2gh；当图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.14、（1）F'一定是沿AO方向的；（2）B；（3）ACD．【解析】

（1）实验中F是通过平行四边形定则作图得出的，而F′是通过用一根细线拉动橡皮筋，使与两个力拉时的效果相同得出的，故F'一定是沿AO方向的；（2）本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力，故运用了等效替代的方法，故B正确；（3）实验是通过作图得出结果，故为了减小误差应让拉力尽量大些，故A正确；而夹角太大将会导至合力过小，故夹角不能太大，故B错误；为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，故C正确；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确；故选ACD．【点睛】实验问题一定要紧扣实验的原理和实验需要注意的