2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州陸慕高級(jí)中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州陸慕高級(jí)中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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)關(guān)于人造地球衛(wèi)星的向心力,下列各種說法中正確的是A．根據(jù)向心力公式軌道半徑增大到2倍時(shí),向心力減小到原來的B．根據(jù)向心力公式,軌道半徑增大到2倍時(shí),向心力也增大到原來的2倍C．根據(jù)向心力公式向心力的大小與軌道半徑無關(guān)D．根據(jù)衛(wèi)星的向心力是地球?qū)πl(wèi)星的引力可見軌道半徑增大到2倍時(shí),向心力減小到原來的2、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上放置兩帶電的小物塊甲和乙，所帶電荷量分別為+q1和-q2，質(zhì)量分別為m1和m2。同時(shí)由靜止釋放后，甲、乙兩物塊相向運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于兩物塊的表述正確的是A．碰撞前瞬間動(dòng)量之比p甲：p乙=m1：m2B．碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m1：m2C．碰撞前瞬間動(dòng)能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1D．從開始運(yùn)動(dòng)到碰撞前過程中，庫侖力對(duì)兩物塊做功W甲：W乙=1:13、(本題9分)關(guān)于離心現(xiàn)象，下列說法不正確的是()A．脫水桶、離心器是利用離心現(xiàn)象工作的B．汽車限制速度可防止離心現(xiàn)象造成危害C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)向心力突然增大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)合外力消失時(shí)，將沿切線做勻速直線運(yùn)動(dòng)4、在水平面上，一物體在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)，其水平力隨時(shí)間t變化的圖象及物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖。由兩個(gè)圖象可知，10s內(nèi)：A．水平力F做的功為56JB．克服摩擦力做的功為40JC．摩擦力做的功為-48JD．合力功為05、(本題9分)如圖所示，在兩個(gè)相互垂直的水平力F1=4N、F2＝3N作用下，物體沿光滑水平面通過一段位移x，該過程中F1、F2對(duì)物體做功分別8J、6J.已知，則A．x大小為2m B．合力對(duì)物體做功10JC．合力大小為7N D．合力與x間的夾角為8°6、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物塊B，靜止在光滑水平面上，左側(cè)固定一水平輕質(zhì)彈簧，另一質(zhì)量為3kg的物塊A向右以5m/s的速度撞擊彈簧，整個(gè)撞擊過程中，兩物塊的速度始終在一條直線上，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．物塊A的最終速度大小為3m/sB．物塊B的最終速度大小為5m/sC．彈簧的最大彈性勢能為15JD．若其他條件不變而僅增大物塊A的質(zhì)量，則物塊B的最終速度可能為12m/s7、(本題9分)在某次高爾夫球比賽中，美國選手羅伯特－斯特布擊球后，球恰好落在洞的邊緣，假定洞內(nèi)bc表面為球面，半徑為R，且空氣阻力可忽略，重力加速度大小為g，把此球以大小不同的初速度v0沿半徑方向水平擊出，如圖所示，球落到球面上，下列說法正確的是()A．落在球面上的最大速度為B．落在球面上的最小速度為C．小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與v0大小無關(guān)D．無論調(diào)整v0大小為何值，球都不可能垂直撞擊在球面上8、(本題9分)（多選題）如圖所示，將一質(zhì)量為m的擺球用長為L的細(xì)繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩就會(huì)沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，細(xì)繩與豎直方向成θ角，下列說法中正確的是（）A．?dāng)[球受重力、拉力和向心力的作用 B．?dāng)[球受重力和拉力的作用C．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)周期為π D．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)的角速度有最小值，且為9、(本題9分)汽車以大小相等速度通過凹凸不平的路面時(shí)，下列判斷正確的是（）A．汽車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)路面壓力值均等于車的重力B．汽車通過B點(diǎn)對(duì)路面壓力值小于汽車的重力C．汽車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)均處于超重狀態(tài)D．汽車通過A點(diǎn)時(shí)容易爆胎10、(本題9分)一輛汽車在水平路面上以額定功率P＝50kW行駛，所受恒定阻力f=2000N，當(dāng)汽車達(dá)到最大速度vm時(shí)，下列說法正確的是A．牽引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s11、(本題9分)如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的三個(gè)相距較近的等勢面．一帶正電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)，已知粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)．下列判斷中正確的是（）A．粒子在a點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能B．粒子在a點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能C．K、L、M三個(gè)等勢面的電勢關(guān)系為φK<φL<φMD．K、L、M三個(gè)等勢面的電勢關(guān)系為φK>φL>φM12、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B,獲得速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mghB．合外力對(duì)小車做的功是1C．阻力對(duì)小車做的功是1D．推力對(duì)小車做的功是1二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某同學(xué)在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中得到如下圖所示的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示,則由紙帶可知(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)（1）C點(diǎn)的速度=___m/s；（2）物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=_____m/s2.14、(本題9分)為驗(yàn)證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度vB表達(dá)式為_____；

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出-H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)圖線斜率k=________時(shí)（用已知量g、d表示），可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek將_______增加（選填“增加”、“減小”、“不變”）．15、(本題9分)某活動(dòng)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則．（1）用一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一小球，固定懸點(diǎn)O處有一傳感器可測出細(xì)線上的拉力大小，小球靜止在O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)時(shí)，傳感器的示數(shù)為8N．現(xiàn)對(duì)小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)曲線PQ．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，拉力大小為F1＝6N，傳感器的示數(shù)為10N．在方格紙上用平行四邊形定則作出拉力F1與小球重力的合力____，合力的大小為____N（保留1位小數(shù)），合力的作用線與Oa幾乎重合，結(jié)果表明：力的合成遵循平行四邊形定則．（2）用一根輕質(zhì)的橡皮筋懸掛與（1）中相同的小球，小球靜止時(shí)仍在O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)．對(duì)小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛曲線PM．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)（b與a、O共線）時(shí)，拉力大小為F2，理論上來說，F(xiàn)2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)游樂園的“飛天秋千”游戲開始前，座椅由長度為L的鋼絲繩豎直懸吊在空中，到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向夾角為，其簡化模型如圖所示。座椅的質(zhì)量為m，大小忽略不計(jì)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，求:(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(3)質(zhì)量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個(gè)座椅里，設(shè)此時(shí)鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為、，試比較、大小，并說明理由.17、（10分）(本題9分)2019年5月17日23時(shí)48分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。假設(shè)該衛(wèi)星在距離地球表面高為h處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，地球的體積為，忽略地球自轉(zhuǎn)。求：(1)地球的平均密度ρ；(2)該人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T。

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、D【解析】

因?yàn)檐壍腊霃阶兓瘯r(shí)，線速度發(fā)生變化，不能根據(jù)向心力公式得出“軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力減小到原來的1/2”的結(jié)論，故A錯(cuò)誤．因?yàn)檐壍腊霃阶兓瘯r(shí)，角速度發(fā)生變化，不能根據(jù)向心力公式F=mrω2得出“軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力增大到原來的2倍”的結(jié)論．故B錯(cuò)誤．向心力的大小與軌道半徑有關(guān)．故C錯(cuò)誤．根據(jù)萬有引力提供向心力，知軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力減小到原來的，故D正確．2、C【解析】

A.甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，初始時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，可知，碰撞前瞬間兩個(gè)物塊的動(dòng)量大小相等，方向相反，則動(dòng)量之比p甲：p乙=1：1故A項(xiàng)與題意不相符；B.由p=mv，兩個(gè)物塊的動(dòng)量大小相等，則得碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m2：m1．故B項(xiàng)與題意不相符；C.根據(jù)EkP相等，則得碰撞前瞬間動(dòng)能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1故C項(xiàng)與題意相符；D.根據(jù)動(dòng)能定理得：對(duì)甲有W甲=Ek甲對(duì)乙有W乙=Ek乙故W甲：W乙=m2：m1故D項(xiàng)與題意不相符。3、C【解析】試題分析：A、脫水桶，離心器都是利用離心現(xiàn)象工作的，故A正確．B、汽車限制速度，使得需要的向心力小于最大靜摩擦力，可防止離心現(xiàn)象，故B正確；C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供的向心力突然增大時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)，而不是離心運(yùn)動(dòng)．故C不正確．D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)合外力消失時(shí)，他將沿切線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；本題選擇不正確的，故選C．4、D【解析】

A.由速度時(shí)間圖象可知，在1-2s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)不做功，在2-6內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力等于零，沒有做功，所以1-11s內(nèi)水平力F做的功為W=W1+W2=48+32=81J故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BCD.在11s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為1．則摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s內(nèi)克服摩擦力做的功為81J，故BC項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。5、D【解析】

A.由題意可知，兩力做功分別為8J和6J，由W=FL可知，兩力方向上的位移均為2m；故合位移；故A錯(cuò)誤；B.合力做功W=8+6=14J；故B錯(cuò)誤；C.兩力的合力；故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)幾何關(guān)系可知，合力與F1的夾角的正切值tanα=0.75，故α=37°；位移與水平方向夾角為45°，故合力與x間的夾角為8°，故D正確。6、C【解析】

AB．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，物塊、達(dá)到最終速度，根據(jù)動(dòng)量守恒根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得故A、B錯(cuò)誤；C．當(dāng)彈簧壓縮至最短時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒有根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得故C正確；D．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，物塊、達(dá)到最終速度，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒知，物塊B的最終速度當(dāng)時(shí)，則有物塊B的最終速度的最大為，故D錯(cuò)誤；故選C。7、BD【解析】

AB．平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，由h=gt2得t=設(shè)小球落在A點(diǎn)時(shí)，OA與豎直方向之間的夾角為θ，水平方向的位移為x，豎直方向的位移為y，水平方向的初速度為v0，到達(dá)a點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為vy，如圖所示由幾何關(guān)系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由聯(lián)立得所以落在球面上時(shí)的小球有最小速度，當(dāng)時(shí)，最小速度為，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由以上的分析可知，小球下落的時(shí)間與小球的初速度有關(guān)．故C錯(cuò)誤；D．小球撞擊在圓面時(shí)，速度方向斜向右下方，根據(jù)“中點(diǎn)”結(jié)論可知，由于O不在水平位移的中點(diǎn)，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點(diǎn)，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故D正確。故選BD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能巧妙運(yùn)用“中點(diǎn)”的推論分析小球速度的方向，也可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式進(jìn)行分析．8、BCD【解析】A、擺球只受重力和拉力作用．向心力是根據(jù)效果命名的力，是幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力,故A錯(cuò)誤、B正確；C、擺球的周期是做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，擺球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力是重力沿水平方向指向圓心的分力提供的．即，所以，故C錯(cuò)誤；D、，所以，當(dāng)時(shí)，最小值為，故D正確．點(diǎn)睛：此題要知道向心力的含義，能夠分析向心力的來源，知道向心力可以是幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力，此題中重力沿著水平方向的分力提供力小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力．9、BD【解析】A、由于做曲線運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓第二定律可知汽車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)路面壓力值不等于車的重力，故A錯(cuò)；B、汽車通過B點(diǎn)時(shí)存在向下的加速度，由牛頓第二定律得，所以N小于汽車的重力，結(jié)合牛頓第三定律可知B正確；C、汽車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)有向上的加速度所以處于超重狀態(tài)，而經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)有向下的加速度所以處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、處于超重狀態(tài)下受到的擠壓力比較大，所以在A處比較容易爆胎，故D正確；本題選：BD點(diǎn)睛：利用牛頓第二定律求解圓周運(yùn)動(dòng)中的壓力問題，并且找知道什么是超重、失重．10、BC【解析】

AB當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率并做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力等于阻力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD.根據(jù)P=Fv=fv，則有：；故C正確，D錯(cuò)誤。11、AC【解析】

解：由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左．畫出電場線的分布，如圖．A、已知粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)，則粒子在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，而b、d兩點(diǎn)在同一條等勢面上，粒子的電勢能相等，所以粒子在a點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能．故A正確，B錯(cuò)誤．C、由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左，可知M的電勢最高，K的電勢最低．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)評(píng)】本題是軌跡問題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場力方向，畫電場線是常用方法．12、ABC【解析】

重力做功只與物體的初末位移的高度差有關(guān)，與其它因素沒有關(guān)系，WG=mg△h，合外力對(duì)物體所做的功可根據(jù)動(dòng)能定理求解?！驹斀狻緼項(xiàng)：小車克服重為做功：W=Gh=mgh，故A正確；B項(xiàng)：由動(dòng)能定理，小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加，即W=ΔEC、D項(xiàng)：由動(dòng)能定理，W合=WW阻【點(diǎn)睛】本題主要考察了求力做功的幾種方法，恒力做功可根據(jù)做功公式直接計(jì)算，變力和合外力對(duì)物體做的功可根據(jù)動(dòng)能定理求解。二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）0.871（1）1.68【解