2024屆湖南省瀏陽(yáng)一中、株洲二中等湘東七校物理高一下期末考試模擬試題含解析

2024屆湖南省瀏陽(yáng)一中、株洲二中等湘東七校物理高一下期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，四個(gè)相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運(yùn)動(dòng)，D從地面開(kāi)始做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的最大高度也為h.在每個(gè)小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD.下列關(guān)系式正確的是()A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PC＝PD>PB D．PA>PC＝PD>PB2、為了行駛安全，小車(chē)進(jìn)入城區(qū)應(yīng)適當(dāng)減速，某小車(chē)進(jìn)入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入城區(qū)后仍沿直線行駛，所受阻力不變，但功率立刻變?yōu)镻2A．小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．小車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．小車(chē)先勻速后減速直線運(yùn)動(dòng)D．小車(chē)先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時(shí)）；然后，經(jīng)過(guò)兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能增大4、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為的物體以a＝2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的重力勢(shì)能減少了2mgh B．物體的動(dòng)能增加了2mghC．物體的機(jī)械能保持不變 D．物體的機(jī)械能增加了2mgh5、(本題9分)如圖所示，用硬質(zhì)輕桿固定的兩個(gè)小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)改變力F的大小使B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對(duì)B的彈力變大C．墻面對(duì)A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大6、分別在四輛相同汽車(chē)的車(chē)廂頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，當(dāng)汽車(chē)在沿平直道路上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球相對(duì)汽車(chē)所處的狀態(tài)如圖所示.已知，則獲得最大加速度的汽車(chē)是A． B．C． D．7、(本題9分)如右圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最大B．b、c周期相等，且大于a的周期C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度8、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定不動(dòng)，圓錐筒的軸線沿豎直方向．兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩小球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比rA∶rB=2∶1，取圓錐筒的最低點(diǎn)C為重力勢(shì)能參照面，則A、B兩球A．運(yùn)動(dòng)周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．機(jī)械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶19、(本題9分)如圖，半徑R=0.45m的四分之一光滑圓弧面軌道豎直固定，弧面下端與一水平足夠長(zhǎng)傳送帶右端相切，傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量m=1kg的小物塊自圓弧面軌道的最高點(diǎn)由靜止滑下，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，不計(jì)物塊滑過(guò)曲面與傳送帶交接處時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2，則物塊從第一次滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為2mB．物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3.125sC．物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱能為12.5JD．傳送帶對(duì)物塊做的功為2.5J10、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機(jī)械能變大11、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿逆時(shí)針?lè)较蛳禄阎獜椈傻脑L(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的有（）A．彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過(guò)程中，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量12、(本題9分)甲、乙兩物體在同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知甲物體的質(zhì)量是乙物體的質(zhì)量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲乙兩物體的加速度之比為l：1B．甲乙兩物體的著地速度之比為1：C．甲乙兩物體的下落時(shí)間之比為：1D．甲乙兩物體從下落到著地的過(guò)程中的平均速度之比為1：2二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)自行車(chē)的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的半徑不一樣,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn).如果把自行車(chē)后輪架離地面,沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)腳蹬,三點(diǎn)分別做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心加速之比_______________.14、(本題9分)一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則這列波的周期為_(kāi)___s，它的傳播波速為_(kāi)____m/s。15、(本題9分)兩輛小車(chē)上分別固定兩條條形磁鐵，兩磁鐵的N極相對(duì)。兩車(chē)總質(zhì)量分別為m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一條直線相向運(yùn)動(dòng)，以向右為正方向，某時(shí)刻速度分別為v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁場(chǎng)力的作用，兩車(chē)始終沒(méi)有直接接觸。兩車(chē)距離最近時(shí)，乙車(chē)的速度v＝_______m／s；當(dāng)乙車(chē)的速度為向右0.2m/s時(shí)，甲車(chē)速度三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為l的細(xì)線上端固定于懸點(diǎn)O，細(xì)線下面懸掛一質(zhì)量為m的小鋼球（可看作質(zhì)點(diǎn)）。鋼球在水平面內(nèi)以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與OO′的夾角為θ。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小Fn；（2）鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小.17、（10分）(本題9分)如圖所示是一玻璃磚的截面圖,一束光沿與面成30°角從邊上的點(diǎn)射入玻璃磚中,折射后經(jīng)玻璃磚的邊反射后,從邊上的點(diǎn)垂直于邊射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃磚的折射率;②光在玻璃磚中從傳播到所用的時(shí)間．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解題分析】小球落地時(shí)，A的重力的瞬時(shí)功率：PA=mg2gh；B落地的瞬時(shí)功率：PB=mg2ghcosθ；C落地的瞬時(shí)豎直速度為vy=2gh，則落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率：PC=mg2、D【解題分析】

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，當(dāng)功率減半，速度不突變，則牽引力變?yōu)镕2＜小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣葴p小，功率不變，則牽引力由F2A.小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)A不符合題意.B.小車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)B不符合題意.C.小車(chē)先勻速后減速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)C不符合題意.D.小車(chē)先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)D符合題意.3、B【解題分析】

萬(wàn)有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時(shí)軌道”變軌為“48小時(shí)軌道”和從“48小時(shí)軌道”變軌為“72小時(shí)軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運(yùn)行周期增大，運(yùn)行軌道半徑增大，運(yùn)行線速度減小，角速度減小，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點(diǎn)火加速，動(dòng)能變大，機(jī)械能增大，故CD錯(cuò)誤。4、B【解題分析】A.物體下降h高度的過(guò)程中，重力做功mgh，則重力勢(shì)能減小mgh.故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)牛頓第二定律知，合力為2mg，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為2mgh，則動(dòng)能增加2mgh.故B正確；C.重力勢(shì)能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則機(jī)械能增加了mgh.故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．故選：B.點(diǎn)睛：根據(jù)重力做功判斷重力勢(shì)能的變化，根據(jù)合力做功判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化判斷機(jī)械能的變化．5、C【解題分析】先對(duì)小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對(duì)A的彈力減小，輕桿對(duì)A的彈力變小；故C正確，D錯(cuò)誤；再對(duì)AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減小；斜面對(duì)B的彈力不變；故B錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類(lèi)問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題也可以利用圖解法來(lái)分析；注意整體法和隔離法的應(yīng)用．6、D【解題分析】

以A圖為例，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由牛頓第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma兩式聯(lián)立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽車(chē)的加速度越大，因?yàn)棣拢睛粒睛龋?°，所以D圖中汽車(chē)的加速度最大。A.與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；7、BD【解題分析】

A．因衛(wèi)星運(yùn)行的向心力就是它們所受的萬(wàn)有引力可知b所受的引力最小，故A錯(cuò)誤．B．由可知半徑r越大周期越大，所以b，c的周期相等且大于a的周期，故B正確；C．由可知半徑r越大則加速度越小，所以b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C錯(cuò)誤；D．由可知半徑r越大則線速度越小，所以b，c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和支持力的和提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律列出向心力與線速度、角速度、向心加速度的表達(dá)式，從而進(jìn)行求解．設(shè)支持力和豎直方向上的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，因?yàn)锳、B圓運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2:1，所以，，，AD錯(cuò)誤B正確；從以上分析可知，根據(jù)幾何知識(shí)可知，故，由于機(jī)械能為動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，故EA∶EB=2∶1，C正確．9、BC【解題分析】

A、物體沿圓弧面下滑，機(jī)械能守恒：mgR=

mv02，得：v0=3m./s，物體在傳送帶上相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為：a=g

=2m/s2，物體滑上傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離：s1

==2.25m，故A錯(cuò)誤。B、物體向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1==1.5s，物體向右加速到v

的時(shí)間：t2==1s，向右加速的位移：s2==1m，然后物體以速度v勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t3==0.625s，物體第一次從滑上到離開(kāi)傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間：t=t1+t2+t3=3.125s，故B正確。C、物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱能

Q=mg(s1+vt1+vt2-s2)=12.5J，故C正確。D、根據(jù)動(dòng)能定理，傳送帶對(duì)物塊做的功W=mv2-mv02=-2.5J，故D錯(cuò)誤。

【題目點(diǎn)撥】10、CD【解題分析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯(cuò)誤；C．由開(kāi)普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對(duì)衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機(jī)械能增大，故D正確。故選CD。11、CD【解題分析】

彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，在此后的過(guò)程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對(duì)小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對(duì)小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過(guò)程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過(guò)A和B兩點(diǎn)