2024屆江蘇省南京十三中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆江蘇省南京十三中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B．當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變小C．在伸長(zhǎng)量相同時(shí)，勁度系數(shù)越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大D．彈簧在拉伸時(shí)彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能2、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是A．穩(wěn)定運(yùn)行軌道可以位于重慶正上方B．穩(wěn)定運(yùn)行的線速度小于7.9km/sC．運(yùn)行軌道可高可低，軌道越高，繞地球運(yùn)行一周所用時(shí)間越長(zhǎng)D．若衛(wèi)星質(zhì)量加倍，運(yùn)行高度將降低一半3、(本題9分)一物體由靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移為x，則它從出發(fā)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的位移所用的時(shí)間為A． B． C． D．4、(本題9分)某單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T，若僅增大擺長(zhǎng)，則振動(dòng)周期會(huì)（）A．變小 B．不變 C．變大 D．不確定5、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1，繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則A．F2＞F1＞F3 B．a(chǎn)1＞a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω26、如圖所示，在水平桌面的邊緣，一鐵塊壓著一紙條放上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為()A．仍在P點(diǎn)B．在P點(diǎn)左邊C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處D．在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處7、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長(zhǎng)．在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為r（r<<R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦與空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A．N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開(kāi)B．第N個(gè)小球在斜面上能達(dá)到的最大高度為RC．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度＞v＞D．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜8、物體受到幾個(gè)外力的作用而作勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤掉其中的一個(gè)力，它可能做（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．曲線運(yùn)動(dòng)9、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度x的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線上點(diǎn)A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動(dòng)能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過(guò)程中拉力F始終做正功D．x2～x3過(guò)程中合外力做功為零10、在河面上方12m的岸上有人用長(zhǎng)繩栓住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過(guò)程做加速運(yùn)動(dòng)B．3s時(shí)小船前進(jìn)了9mC．3s時(shí)繩與水面的夾角為37°D．3s時(shí)小船的速率為5m/s11、從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其機(jī)械能和動(dòng)能Ek隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。取地面為零勢(shì)能參考面，重力加速度g取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可知A．物體的質(zhì)量為1kgB．物體上升的最大高度6mC．從地面至h＝2m，物體的動(dòng)能減少30JD．物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做功60J12、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能是A．等于 B．小于 C．大于 D．小于二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示是是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是_______(填寫代號(hào)）A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器尚定時(shí)應(yīng)使兩限位孔的連線豎直向下D．應(yīng)先放手讓質(zhì)量拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作(2)如圖已知重錘的質(zhì)量為0.50kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2,交流電源的頻率為50Hz，從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力做功為_(kāi)____J.(保留2位有效數(shù)字）。重錘動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____J.(保留2位有效數(shù)字）14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置探究動(dòng)能定理。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過(guò)定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，力傳感器記錄細(xì)繩對(duì)小車的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行B．實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角以平衡摩擦力C．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量(2)在正確的操作下，某次實(shí)驗(yàn)中力傳感器的示數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M。打出的紙帶如圖乙所示。將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)的紙帶上依次取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3，則應(yīng)選擇從O點(diǎn)到_______點(diǎn)(選填“A”、“B”或“C”)過(guò)程來(lái)探究動(dòng)能定理。若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式____________(用題中所給字母表示)，則可認(rèn)為合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的改變。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量是500g的足球踢出后，某人觀察它在空中的飛行時(shí)間，上升的最大高度是10m，在最高點(diǎn)的速度為20m/s，請(qǐng)你計(jì)算運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功以及足球在最高點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率．（，忽略空氣阻力）．16、（12分）(本題9分)我國(guó)預(yù)計(jì)于2022年建成自己的空間站。假設(shè)未來(lái)我國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。17、（12分）1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)字宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火)．接觸以后，開(kāi)動(dòng)雙子星號(hào)飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間為7s．測(cè)出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實(shí)際質(zhì)量為3660kg，求該次測(cè)量的相對(duì)誤差，已知相對(duì)誤差=×100%

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】

對(duì)于彈簧，當(dāng)彈簧形變量越大，彈性勢(shì)能越大．在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大．在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大．【題目詳解】A．當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能不一定增大，若彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，彈簧變長(zhǎng)彈簧的彈性勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．若處于壓縮狀態(tài)時(shí)，彈簧變短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大，故B錯(cuò)誤．C．由得知，在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大，故C正確．D．彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量有關(guān)，彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能不一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能，故D錯(cuò)誤．2、B【解題分析】

A.在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的。所以同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，故A項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力GMm得：v=GM衛(wèi)星離地面越高r越大，則速度為越小，當(dāng)r最小等于地球半徑R時(shí)，線速度最大為地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步衛(wèi)星的線速度均小于7.9km/s，故B項(xiàng)與題意相符；CD.地球同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道即與赤道平面重合、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等即為一天，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式GMm(R+h)其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故CD項(xiàng)與題意不相符。3、B【解題分析】

據(jù)位移時(shí)間公式可得：，它從出發(fā)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的位移時(shí)，有:，解得：，故選B4、C【解題分析】

根據(jù)單擺的周期公式：可知若僅增大擺長(zhǎng)，則振動(dòng)周期會(huì)變大，故選C。5、D【解題分析】

根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑r1=r2＜r3；近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星相比較，衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，則F3＜F2；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故ω1=ω3，根據(jù)F=mω2r可知F1<F3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由選項(xiàng)A的分析知道向心力F1＜F3＜F2，故由牛頓第二定律，可知a1＜a3＜a2；對(duì)近地衛(wèi)星，，又，則；故B錯(cuò)誤．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故ω1=ω3，則v1＜v3，據(jù)知，v3＜v2，近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度即第一宇宙速度；故C錯(cuò)誤．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故T1=T3，根據(jù)周期公式T=2π可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T2，再根據(jù)ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正確．6、B【解題分析】本題考查動(dòng)量定律的概念，無(wú)論用多大速度抽出紙條，鐵塊受力不變，但速度越大，摩擦力做用時(shí)間越短，沖量越小，鐵塊獲得的速度越小，B對(duì)；7、AD【解題分析】試題分析：N個(gè)小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，每個(gè)小球的加速度大小都小于g，而在傾斜軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，每個(gè)小球的加速度大小都大于g，水平軌道每個(gè)小球的速度大小相等，故N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開(kāi)，選項(xiàng)A正確；由于系統(tǒng)初位置的重心（在AB弧的中點(diǎn)）距水平面的高度h<R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；N個(gè)小球組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，選項(xiàng)D正確、選項(xiàng)C錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律8、BCD【解題分析】

A．物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中某一個(gè)力而其余力的性質(zhì)（大小、方向、作用點(diǎn)）不變，根據(jù)平衡條件，其余力的合力與撤去的力等值、反向、共線，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物體受到的合力不為0，故物體一定做加速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A是不可能的；B．當(dāng)合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B是可能；C．直線運(yùn)動(dòng)中合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，C是可能的；D．曲線運(yùn)動(dòng)中合力與速度不共線，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；D是可能的．9、BC【解題分析】

A.x1～x2過(guò)程中，圖象的斜率越來(lái)越小，則說(shuō)明拉力越來(lái)越??；x2時(shí)刻圖象的斜率為零，則說(shuō)明此時(shí)拉力為零；在這一過(guò)程中物體應(yīng)先加速后減速，則說(shuō)明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動(dòng)能不是最大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說(shuō)明此時(shí)機(jī)械能變化最快，由E=Fh可知此時(shí)所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過(guò)程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過(guò)程中機(jī)械能保持不變，故說(shuō)明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯(cuò)誤；10、AD【解題分析】

A．將船的速度分解為沿細(xì)繩方向的速度和垂直于細(xì)繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過(guò)程做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開(kāi)始時(shí)河面上的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)1=24m；此時(shí)船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動(dòng)了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長(zhǎng)為L(zhǎng)2=24m-9m=15m；則此時(shí)小船離河邊的距離：小船前進(jìn)的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯(cuò)誤；D．3s時(shí)小船的速率為選項(xiàng)D正確。11、AC【解題分析】

根據(jù)能量守恒定律得：Ep=E總-Ek；A.由圖知，h=4m時(shí)Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正確。B.由圖知，動(dòng)能隨著上升高度線性減小，解得Ek=100-15h，當(dāng)h=6m時(shí)，動(dòng)能不為0，故B錯(cuò)誤。C.h=2m時(shí)，Ek=70J，初動(dòng)能為100J，物體的動(dòng)能減少30J，故C正確。D.由Ek=100-15h可得動(dòng)能為0時(shí)，h=m；總能量E=100-5h；當(dāng)h=m時(shí)，E=J，初始總能量為100J，損失的能量即為物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D錯(cuò)誤。12、ABD【解題分析】試題分析:若物塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有Wf=△Ek，Wf=μmgs，知△Ek可能等于，可能小于．若物塊先做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有Wf＜μmgs．不會(huì)大于μmgs，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤．考點(diǎn)：動(dòng)能定理二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解題分析】

第一空.重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定時(shí)應(yīng)使兩限位孔的連線豎直向下，這樣可減小紙帶與計(jì)時(shí)器之間的摩擦，選項(xiàng)C正確；應(yīng)先通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，再放手讓物體拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；第二空.重力勢(shì)能的減小量等于重力