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

2023-2024學年江蘇省蘇州陸慕高級中學物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)關于人造地球衛(wèi)星的向心力,下列各種說法中正確的是A．根據向心力公式軌道半徑增大到2倍時,向心力減小到原來的B．根據向心力公式,軌道半徑增大到2倍時,向心力也增大到原來的2倍C．根據向心力公式向心力的大小與軌道半徑無關D．根據衛(wèi)星的向心力是地球對衛(wèi)星的引力可見軌道半徑增大到2倍時,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，質量分別為m1和m2。同時由靜止釋放后，甲、乙兩物塊相向運動。則關于兩物塊的表述正確的是A．碰撞前瞬間動量之比p甲：p乙=m1：m2B．碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m1：m2C．碰撞前瞬間動能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1D．從開始運動到碰撞前過程中，庫侖力對兩物塊做功W甲：W乙=1:13、(本題9分)關于離心現(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．做勻速圓周運動的物體，當向心力突然增大時做離心運動D．做勻速圓周運動的物體，當合外力消失時，將沿切線做勻速直線運動4、在水平面上，一物體在水平力F作用下運動，其水平力隨時間t變化的圖象及物體運動的v-t圖象如圖。由兩個圖象可知，10s內：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對物體做功分別8J、6J.已知，則A．x大小為2m B．合力對物體做功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，一質量為2kg的物塊B，靜止在光滑水平面上，左側固定一水平輕質彈簧，另一質量為3kg的物塊A向右以5m/s的速度撞擊彈簧，整個撞擊過程中，兩物塊的速度始終在一條直線上，彈簧始終在彈性限度內，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．小球的運動時間與v0大小無關D．無論調整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，將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內做勻速圓周運動，細繩就會沿圓錐面旋轉，這樣就構成了一個圓錐擺，細繩與豎直方向成θ角，下列說法中正確的是（）A．擺球受重力、拉力和向心力的作用 B．擺球受重力和拉力的作用C．擺球運動周期為π D．擺球運動的角速度有最小值，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，下列判斷正確的是（）A．汽車經過A、B兩點時對路面壓力值均等于車的重力B．汽車通過B點對路面壓力值小于汽車的重力C．汽車經過A、B兩點均處于超重狀態(tài)D．汽車通過A點時容易爆胎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，當汽車達到最大速度vm時，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軌跡運動，已知粒子在ab段做減速運動．下列判斷中正確的是（）A．粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能B．粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能C．K、L、M三個等勢面的電勢關系為φK<φL<φMD．K、L、M三個等勢面的電勢關系為φK>φL>φM12、(本題9分)如圖所示,質量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為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．合外力對小車做的功是1C．阻力對小車做的功是1D．推力對小車做的功是1二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某同學在“探究勻變速直線運動”實驗中得到如下圖所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50Hz,每隔4個點取一個計數(shù)點,各計數(shù)點到A點的距離如圖所示,則由紙帶可知(結果均保留三位有效數(shù)字)（1）C點的速度=___m/s；（2）物體運動的加速度a=_____m/s2.14、(本題9分)為驗證在自由落體過程中物體的機械能是守恒的，某同學利用DIS設計了一個實驗，實驗裝置如圖甲所示，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，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經過光電門B時的速度vB表達式為_____；

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

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△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)某活動小組用如圖所示的裝置驗證力的平行四邊形定則．（1）用一根不可伸長的輕質細線懸掛一小球，固定懸點O處有一傳感器可測出細線上的拉力大小，小球靜止在O點正下方的P點時，傳感器的示數(shù)為8N．現(xiàn)對小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運動軌跡如圖中的實曲線PQ．當小球運動到a點時，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，結果表明：力的合成遵循平行四邊形定則．（2）用一根輕質的橡皮筋懸掛與（1）中相同的小球，小球靜止時仍在O點正下方的P點．對小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運動軌跡如圖中的虛曲線PM．當小球運動到b點（b與a、O共線）時，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，到轉軸的水平距離為r。秋千勻速轉動時，繩與豎直方向夾角為，其簡化模型如圖所示。座椅的質量為m，大小忽略不計。重力加速度為g，不計空氣阻力。在秋千勻速轉動的過程中，求:(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:(2)秋千勻速轉動的角速度(3)質量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個座椅里，設此時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48分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導航衛(wèi)星。假設該衛(wèi)星在距離地球表面高為h處繞地球做勻速圓周運動，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。求：(1)地球的平均密度ρ；(2)該人造衛(wèi)星繞地球運動的周期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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

因為軌道半徑變化時，線速度發(fā)生變化，不能根據向心力公式得出“軌道半徑增大到2倍時，向心力減小到原來的1/2”的結論，故A錯誤．因為軌道半徑變化時，角速度發(fā)生變化，不能根據向心力公式F=mrω2得出“軌道半徑增大到2倍時，向心力增大到原來的2倍”的結論．故B錯誤．向心力的大小與軌道半徑有關．故C錯誤．根據萬有引力提供向心力，知軌道半徑增大到2倍時，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)的動量守恒，初始時系統(tǒng)的總動量為零，可知，碰撞前瞬間兩個物塊的動量大小相等，方向相反，則動量之比p甲：p乙=1：1故A項與題意不相符；B.由p=mv，兩個物塊的動量大小相等，則得碰撞前瞬間速度大小之比v甲：v乙=m2：m1．故B項與題意不相符；C.根據EkP相等，則得碰撞前瞬間動能之比Ek甲：Ek乙=m2：m1故C項與題意相符；D.根據動能定理得：對甲有W甲=Ek甲對乙有W乙=Ek乙故W甲：W乙=m2：m1故D項與題意不相符。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、做勻速圓周運動的物體，當提供的向心力突然增大時，做近心運動，而不是離心運動．故C不正確．D、勻速圓周運動的物體，當合外力消失時，他將沿切線做勻速直線運動，故D正確；本題選擇不正確的，故選C．4、D【解析】

A.由速度時間圖象可知，在1-2s內，物體處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)不做功，在2-6內，物體做勻加速直線運動，F(xiàn)1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s內做勻速運動，F(xiàn)2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s內做勻減速運動，拉力等于零，沒有做功，所以1-11s內水平力F做的功為W=W1+W2=48+32=81J故A項錯誤；BCD.在11s內物體的動能變化量為零，根據動能定理知，合力做功為1．則摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s內克服摩擦力做的功為81J，故BC項錯誤，D項正確。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錯誤；B.合力做功W=8+6=14J；故B錯誤；C.兩力的合力；故C錯誤；

D.根據幾何關系可知，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．當彈簧再次恢復原長時，物塊、達到最終速度，根據動量守恒根據能量守恒有聯(lián)立解得故A、B錯誤；C．當彈簧壓縮至最短時，彈簧的彈性勢能最大，根據動量守恒有根據能量守恒有聯(lián)立解得故C正確；D．當彈簧再次恢復原長時，物塊、達到最終速度，根據動量守恒和能量守恒知，物塊B的最終速度當時，則有物塊B的最終速度的最大為，故D錯誤；故選C。7、BD【解析】

AB．平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，由h=gt2得t=設小球落在A點時，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a點時豎直方向的速度為vy，如圖所示由幾何關系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由聯(lián)立得所以落在球面上時的小球有最小速度，當時，最小速度為，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，小球下落的時間與小球的初速度有關．故C錯誤；D．小球撞擊在圓面時，速度方向斜向右下方，根據“中點”結論可知，由于O不在水平位移的中點，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，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故D正確。故選BD。【點睛】解決本題的關鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，能巧妙運用“中點”的推論分析小球速度的方向，也可以結合運動學公式列式進行分析．8、BCD【解析】A、擺球只受重力和拉力作用．向心力是根據效果命名的力，是幾個力的合力，也可以是某個力的分力,故A錯誤、B正確；C、擺球的周期是做圓周運動的周期，擺球做圓周運動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錯誤；D、，所以，當時，最小值為，故D正確．點睛：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力的合力，也可以是某個力的分力，此題中重力沿著水平方向的分力提供力小球做圓周運動所需的向心力．9、BD【解析】A、由于做曲線運動根據牛頓第二定律可知汽車經過A、B兩點時對路面壓力值不等于車的重力，故A錯；B、汽車通過B點時存在向下的加速度，由牛頓第二定律得，所以N小于汽車的重力，結合牛頓第三定律可知B正確；C、汽車經過A點時有向上的加速度所以處于超重狀態(tài)，而經過B點時有向下的加速度所以處于失重狀態(tài)，故C錯誤；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點睛：利用牛頓第二定律求解圓周運動中的壓力問題，并且找知道什么是超重、失重．10、BC【解析】

AB當汽車發(fā)動機達到額定功率并做勻速運動時，汽車達到最大速度，此時發(fā)動機牽引力等于阻力，選項A錯誤，B正確；CD.根據P=Fv=fv，則有：；故C正確，D錯誤。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段做減速運動，則粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，而b、d兩點在同一條等勢面上，粒子的電勢能相等，所以粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能．故A正確，B錯誤．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錯誤．故選AC【點評】本題是軌跡問題，首先根據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，與其它因素沒有關系，WG=mg△h，合外力對物體所做的功可根據動能定理求解?！驹斀狻緼項：小車克服重為做功：W=Gh=mgh，故A正確；B項：由動能定理，小車受到的合力做的功等于小車動能的增加，即W=ΔEC、D項：由動能定理，W合=WW阻【點睛】本題主要考察了求力做功的幾種方法，恒力做功可根據做功公式直接計算，變力和合外力對物體做的功可根據動能定理求解。二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）0.871（1）1.68【解