2023-2024学年兰州市重点中学物理高一下期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年兰州市重点中学物理高一下期末考试模拟试题注意事项：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：（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)如图所示，、为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是（）A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．从到的过程中，加速度可能先变大，再变小，速度越来越大C．整个运动过程中，粒子在点时，加速度最大D．整个运动过程中，粒子的电勢能一直增加2、(本题9分)一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A．小球过最高点的最小速度是B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小3、(本题9分)在图示的非匀强电场中，实线表示电场线；在只受电场力的作用下，电子从A点运动到B点；电子在A点的速度方向如图所示．比较电子在A、B两点的速度、加速度、电势能，其中正确的是（）A．vA＞vB、aA＜aB、EpA＞EpB B．vA＞vB、aA＞aB、EpA＜EpBC．vA＜vB、aA＜aB、EpA＜EpB D．vA＜vB、aA＞aB、EpA＞EpB4、下列物体的运动过程，满足机械能守恒的是A．火箭加速上升B．潜水运动员在水中匀速下落C．物体从空中自由下落（不计空气阻力）D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动5、(本题9分)物体以12m/s初速度在水平冰面上作匀减速直线运动，它的加速度大小是0.8m/s2，经20s物体发生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m6、(本题9分)“天宫二号”目标飞行器与“神舟十一号”飞船自动交会对接前的示意图如图所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫二号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟十一号”运行轨道．此后“神舟十一号”要进行多次变轨，才能实现与“天宫二号”的交会对接，则A．“天宫二号”的运行速率大于“神舟十一号”在轨道Ⅱ上的运行速率B．“神舟十一号"变轨后比变轨前高度增加，机械能减少C．“天宫二号”和“神舟十一号”对接瞬间的向心加速度大小相等D．“神舟十一号”可以通过减速而使轨道半径变大7、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv28、(本题9分)如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为9、(本题9分)如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（）A．a点和b点的电场强度相同B．c点电势低于于d点电势C．由b→c，电场力一直做正功D．由c→d，质子电势能一直在增加10、(本题9分)图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（）A．人对重物做功，功率为mgvB．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvtD．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变11、(本题9分)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“6”挡速度增大，R是倒车挡．某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h．假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200ND．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW12、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J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)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（）A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线14、（10分）(本题9分)某同学利用图甲中器材验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知打点计时器每隔0.02s打一个点(计算结果保留三位有效数字)．请回答下列问题:(1)可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的____端(填“左”或“右”);(2)若x2=4.80cm,则在纸带上打下计数点B时的速度vB=____m/s;(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为_____________________________;(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是_____________________________________________________________．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，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点．斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m．现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）．已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（计算结果可保留根号）求：⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件16、（12分）(本题9分)宇宙中两颗相距较近的天体均为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起．设双星的质量分别为M1和M2，两者相距L，求双星的运动周期T．17、（12分）如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车，小车与物块间的动摩擦因数为μ，则(1)若最终物块与小车达到共同速度v’，试证明：；(2)若小车质量M=8.0kg，物块质量m=2.0kg，物块滑上小车时的初速度v0=5.0m/s，小车与物块间的动摩擦因数μ=0.50。在整个运动过程中，物块未滑离小车。取g=10m/s2。a.小车与物块最终达到的速度大小v’；b.若物块恰好运动到小车最右端未掉下来，小车的长度L.

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、B【解析】

BD、在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向，速度越来越大，动能增大，粒子的电勢能减小，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小，故B正确，D错误；AC、越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小；对于速度一直减小，粒子将沿中垂线做往返直线运动，故A、C错误；故选B．【点睛】M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定．2、B【解析】

A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；CD.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。3、D【解析】试题分析：电子的轨迹向右弯曲，所受的电场力大致向右，则电场力对电子做正功，动能增大，电势能减少，故vA＜vB、EpA＞EpB．A处电场线比B处电场线密，则A处场强大，电场力大，电子的加速度大，即有aA＞aB．故D正确．故选D．考点：电场线；电场强度【名师点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，然后利用电场线、电势、电场强度、电势能、电场力做功等之间的关系进一步判断各个物理量的变化情况．4、C【解析】

A.火箭加速上升时，动能增大，重力势能增大，故机械能增大，故A错误；B.潜水运动员在水中匀速下落，动能不变，重力势能减小，故总机械能减小，故B错误；C.物体从空中自由下落（不计空气阻力）时只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D.游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动时，动能不变，重力势能改变，故机械能不守恒，故D错误。5、B【解析】试题分析：物体速度减为零的时间，则20s内的位移．故选B．考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了运动学中的“刹车问题”，是道易错题，根据速度时间公式求出物体速度减为零的时间，判断物体是否停止，再结合位移公式求出20s内的位移；注意物体速度减为零后不再运动．6、C【解析】A、由万有引力提供向心力有，得，因“天宫二号”的半径大则其速率小，故A错误．B、“神舟十一号”变轨要加速做离心运动，向后喷气补充了能量其机械能增加，则B错误．C、对接时在同一位置，根据牛顿第二定律知万有引力产生加速度相同，则C正确．D、“神舟十一号”可以减速做向心运动，万有引力大于向心力，轨道半径会变小，则D错误．故选C．【点睛】本题考查了万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握变轨的原理，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．7、BC【解析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.8、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．9、BD【解析】

等量同种电荷电场线如图：

A．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；

B．d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；

C．在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故C错误；

D．由c→d，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。故选BD。10、BC【解析】

A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。11、AC【解析】AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；C、在额定功率下以最高速度行驶时，，故C正确；D、以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为，故D错误；故选AC．【点睛】根据功率与牵引力的关系P=Fv判断轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至的档位，在额定功率下以最高速度行驶时．12、AD【解析】

AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒，故选项A正确，B错误；C．根据系统机械能守恒得，代入解得，故选项C错误．D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为，故选项D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）交流（2）D（3）B【解析】试题分析：当橡皮筋把小车弹出时，小车的运动情况记录在纸带的点的分布上，通过测量两点间距离，除以时间即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打点计时器的关系需要使用交流电源．摩擦力的组成部分有滚动摩擦，空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦等等，因此应放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，所以第（2）问选择D．由于木板水平放置，所以摩擦力还存在．当弹力与摩擦力相等时，加速度为零，此时物体速度最大．此后弹力变小，而摩擦力不变，物体开始做减速的运动．所以答案为B．考点：打点计时器、平衡摩擦力、物体达到最大速度的条件点评：此类题型考察了对该实验原理的理解，需要讲物体运动的受力条件与物体运动情况相结合，属于综合程度较高的问题．14、左；1.20；AB之间的距离；重物的质量太小或摩擦阻力太大；【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸