江蘇省泰州市興化一中2024屆物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

江蘇省泰州市興化一中2024屆物理高一下期末經(jīng)典模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，N為圓環(huán)的最低點。在環(huán)上套有兩個小球A和B，A、B之間用一根長為R的輕桿相連，使兩小球能在環(huán)上自由滑動。已知A球質(zhì)量為4m，B球質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)將桿從圖示的水平位置由靜止釋放，在A球滑到N點的過程中，輕桿對B球做的功為A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR2、(本題9分)如圖所示，兩個用相同材料制成的靠摩擦傳動的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA=2RB．當主動輪A勻速轉(zhuǎn)動時，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為()A．RB/2 B．RB/4 C．RB/3 D．RB3、(本題9分)若在某行星和地球上相對于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運動的距離之比為．已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為．由此可知，該行星的半徑約為（）A． B． C． D．4、(本題9分)做曲線運動物體的速度方向、合力的方向和運動軌跡如圖所示，其中正確的是（）A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，小球可以在豎直放置的光滑圓形管道（圓形管道內(nèi)徑略大于小球直徑）內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是A．小球通過最高點的最小速度為B．小球通過最高點的速度只要大于零即可完成圓周運動C．小球在水平線ab以下管道中運動時，小球處于失重狀態(tài)D．小球在水平線ab以上管道中運動時，小球處于超重狀態(tài)6、(本題9分)某人劃小船橫渡一條兩岸平行的河流，船在靜水中的速度大小不變，船頭方向始終垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運動軌跡如圖所示，則（）A．各處水流速度大小都一樣B．離兩岸越近水流速度越小C．離兩岸越近水流速度越大D．無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最長7、(本題9分)半徑為r和R(r<R)的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球(可看成質(zhì)點)分別自半圓形槽左邊緣的最高點無初速度地釋放，在下滑過程中關(guān)于兩小球的說法，不正確的是A．機械能均逐漸減小B．經(jīng)最低點時動能相等C．兩球在最低點加速度大小不等D．機械能總是相等的8、(本題9分)任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場，萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入“引力場強度”A來表示引力場的強弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場強度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小9、半徑分別為2R和R的兩個半圓，分別組成如圖甲乙所示的兩個光滑圓弧軌道，一小球先后從同一高度下落，分別從如圖甲乙所示的開口豎直向上的半圓軌道的右側(cè)邊緣進入軌道，都沿著軌道內(nèi)側(cè)運動并能甲從開口豎直向下的半圓軌道的最高點通過?？諝庾枇Σ挥?。下列說法正確的是A．圖甲中小球在軌道最高點的角速度比圖乙中小球在軌道最高點的角速度小B．圖甲中小球?qū)壍雷罡唿c的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷罡唿c的壓力大C．圖甲中小球?qū)壍雷畹忘c的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷畹忘c的壓力大D．圖甲中小球在軌道最低點的向心力比圖乙中球在軌道最低點的向心力小10、(本題9分)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標出).現(xiàn)用水平向右的力緩慢地將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W.撤去拉力后讓物塊由靜止向左運動，經(jīng)O點到達B點時速度為零.已知物塊的質(zhì)量為m，AB=b，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則上述過程中A．經(jīng)O點時，物塊的動能最大B．物塊動能最大時，彈簧的彈性勢能為零C．物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于()D．物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于()11、一物體豎直向上拋出，從開始拋出到落回拋出點所經(jīng)歷的時間是t，上升的最大高度是H，所受空氣阻力大小恒為F，則在時間t內(nèi)()A．物體受重力的沖量為零B．在上升過程中空氣阻力對物體的沖量比下降過程中的沖量小C．物體動量的變化量大于拋出時的動量D．物體機械能的減小量等于FH12、(本題9分)如圖所示,AB?CD為一圓的兩條直徑,且互相垂直,O點為圓心?空間存在一未知靜電場,場強方向與圓周所在平面平行?現(xiàn)有一電子(重力不計),在靜電力作用下,先從A點運動到C點,動能減少了1ev;又從C點運動到B點,動能增加了1ev,則此空間存在的靜電場可能是A．方向垂直于AB并由C指向O的勻強電場B．方向垂直于AB并由O指向C的勻強電場C．位于O點的正點電荷形成的電場D．位于D點的正點電荷形成的電場二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打點計時器所用的電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_______J，動能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時的實際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。14、（10分）(本題9分)利用圖示裝置做驗證機械能守恒定律實驗（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的__________．A．速度變化量和高度變化量B．動能變化量和勢能變化量（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到一條理想的紙帶，在紙帶上選連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖所示，已知，重物質(zhì)量為0.5kg，打點計時器打點的周期為0.02s，從O點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量_______J，動能變化量_______J．（保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v，描繪圖像得到圖像是一條過原點的直線，該直線的斜率接近_____________（填g、2g或）則可認為重物下落過程中機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長，皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動。三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細繩相連處于靜止狀態(tài)?；瑝KA以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離?；瑝KC脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶。已知滑塊C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.20，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動距N點的最遠距離sm；（2）求彈簧鎖定時的彈性勢能Ep；（3）求滑塊C在傳送帶上運動的整個過程中傳送帶對滑塊C的沖量I16、（12分）(本題9分)如圖所示，為大型游樂設(shè)施環(huán)形座艙跳樓機。跳樓機由高度75m處自由下落到離地面30m的位置開始以恒力制動，已知跳樓機和人的總質(zhì)量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不計跳樓機與柱子間的摩擦力及空氣阻力.試求：（1）跳樓機的最大速度；（2）跳樓機在制動過程中，所受制動力的大小；（3）跳樓機從開始下落到著地經(jīng)歷的時間.17、（12分）(本題9分)如圖所示，一根長為0.2m，能夠承受的最大拉力為16N的細線，一端系著一個質(zhì)量是0.2kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，當小球的線速度增大到v0(1)這時小球運動的線速度v(2)若桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落點到A點距離。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【解題分析】

根據(jù)幾何知識可得：AO與豎直方向的夾角為60°。在A球滑到N點時，由系統(tǒng)的機械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB；對B，運用動能定理得：-mgR+W=，聯(lián)立以上各式得輕桿對B球做的功W=1.2mgR。2、A【解題分析】

A和B用相同材料制成的靠摩擦傳動，邊緣線速度相同，則ωARA=ωBRB；而RA=2RB．所以；對于在A邊緣的木塊，最大靜摩擦力恰為向心力，即mωA2RA=fmax；當在B輪上恰要滑動時，設(shè)此時半徑為R，則mωB2R=fmax；解得R=RB，故選A．3、C【解題分析】

通過平拋運動的規(guī)律求出在星球上該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比，再由萬有引力等于重力，求出行星的半徑；【題目詳解】對于任一行星，設(shè)其表面重力加速度為g

根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：，得到：

則水平射程

可得該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比

根據(jù)，得，可得

解得行星的半徑，故選項C正確，ABD錯誤．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，以及掌握萬有引力等于重力這一理論，并能靈活運用．4、B【解題分析】

根據(jù)質(zhì)點做曲線運動的條件，速度應(yīng)該沿著曲線的切線的方向，合力應(yīng)該指向曲線彎曲的一側(cè)，B正確．5、B【解題分析】

AB.小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，若恰好到達最高點，最高點的速度為零，可知小球通過最高點的最小速度為零，即小球通過最高點的速度只要大于零即可完成圓周運動，故A錯誤，B正確．C.小球在水平線ab以下管道中運動時，小球加速度有豎直向上的分量，可知小球處于超重狀態(tài)，選項C錯誤；D.小球在水平線ab以上管道中運動時，小球加速度有豎直向下的分量，可知小球處于失重狀態(tài)，選項D錯誤；6、B【解題分析】A、B、C、從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是變化的，由于水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故A、C錯誤，B正確；D、由于船身方向垂直于河岸，這種渡河方式耗時最短，無論水流速度是否變化，故D錯誤；故選B．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道小船參與了兩個運動，有兩個分速度，分別是靜水速和水流速．以及知道軌跡的彎曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河時，時間最短．7、ABC【解題分析】試題分析：兩小球下滑過程中只有重力做功，機械能守恒，A錯誤，D正確；對小球下滑到最低端應(yīng)用動能定理得：mgr=12m考點：本題考查了機械能守恒定律和圓周運動的知識8、AB【解題分析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越??；由A=知，A與m無關(guān)，故CD錯誤。9、AC【解題分析】

B.小球下落高度相同，根據(jù)動能定理可知:則小球在最高點時，速度大小相等，根據(jù)向心力公式可知圖甲中上方軌道半徑大，故軌道對小球的壓力小，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫π?故選項B不符合題意.A.根據(jù)v=ωR可知，圖甲中小球在最高點的角速度小.故選項A符合題意.C.小球運動到最低點的過程中高度H相同，故在最低點的速度相等，根據(jù)向心力公式可知，圖甲中下方軌道半徑小，小球?qū)壍雷畹忘c的向心力大，壓力大.故選項C符合題意，選項D不符合題意.10、CD【解題分析】

AB、物體從A到O的過程中，彈簧的彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，物體先加速后減速，在彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢能不為零，該位置應(yīng)在O點的右側(cè)，故A、B錯誤．C、如果沒有摩擦力，則O點應(yīng)該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機械能損失，故無法到達沒有摩擦力情況下的B點，也即O點靠近B點．故，此過程物體克服摩擦力做功大于，所以物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于，故C正確．D、由A分析得物塊從開始運動到最終停在B點，路程大于，故整個過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于，故D正確．故選CD．【題目點撥】到達B點時速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數(shù)μ很小，則動能為最大時時彈簧伸長量較?。ù藭r彈力等于摩擦力μmg），而彈簧振幅變化將很小，B點彈簧伸長大于動能最大點；如果μ較大，則動能最大時，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，μ較大，摩擦力也較大，同一個彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時B點伸長量可能小于動能最大時伸長量，B點勢能可能小于動能最大處勢能．至于物塊在A點或B點時彈簧的彈性勢能，由功能關(guān)系和動能定理分析討論即可．11、BC【解題分析】

重力的沖量I=mgt，故A錯誤；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度較大，用時小，故在上升過程中空氣阻力對物體的沖量Ft較小，所以B正確；設(shè)拋出的速度為v0，下降回到拋出點的速度為v，取向上為正方向，則動量的變化量為-mv-mv0大于拋出時的動量mv0，所以C正確；因上升和下落阻力均做負功，所以減少的機械能為2FH，D錯誤．12、AD【解題分析】試題分析：從A到B電場力做功為零，由W=qU可知AB兩點電勢相同，連接AB為等勢線，電場線與等勢線相互垂直，可知電場線為水平方向，由A到C電場力做負功，電子所受電場力水平向左，所以場強方向水平向右，A對；B錯；如果場源電荷在O點，則ABC均為同一條等勢線上的三點，電勢相等，由題干已知可知這是不可能的，所以C錯；同理D對；考點：考查常見電場的電場線分布點評：本題難度較小，主要是考查了學(xué)生對常見電場的分布的記憶和理解，例如等量同種點電荷、獨立點電荷、點電荷與金屬板的電場線分布，理解電場力做功與電勢能的關(guān)系二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、7.62；7.56；9.75；小于；原因是有其他的阻力作用，如紙帶受限位孔的阻力等【解題分析】

(1)O點運動到C點，重力勢能的減少量ΔEC點瞬時速度為vCΔE(2)速度可由逐差法求得a=x所以加速度a小于g，原因是有其他的阻力作用，如紙帶受限位孔的阻力等。14、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解題分析】

（1）驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，故選B．（2）從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B點的瞬時速度，則動能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能滿足mgh=mv2即可認為重物下落過程中機械能守恒，即v2=2gh，即v2-h圖像的斜率接近于2g．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)紙帶下降的高度求解重力勢能的減小量．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）4.0m（2）4.0J（3）30.6N·s【解題分析】(1)滑塊C滑上傳送帶做勻減速運動，當速度減為零時，滑動的距離最遠．由動能定理-μmg?解得