2023-2024學(xué)年福建福州市第一高級(jí)中學(xué)物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年福建福州市第一高級(jí)中學(xué)物理高一下期末經(jīng)典模擬試題考生請(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(xiě)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(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，將A球以某一速度v0水平拋出，經(jīng)時(shí)間t落于斜面上的P點(diǎn)，第二次將A球從同樣的位置靜止釋放，也經(jīng)過(guò)時(shí)間t它將運(yùn)動(dòng)至（）A．P點(diǎn)以下B．P點(diǎn)以上C．P點(diǎn)D．由于v0未知，故無(wú)法確定2、(本題9分)山城重慶的輕軌交通頗有山城特色，由于地域限制，彎道半徑很小，在某些彎道上行駛時(shí)列車的車身嚴(yán)重傾斜．每到這樣的彎道乘客都有一種坐過(guò)山車的感覺(jué)，很是驚險(xiǎn)刺激．假設(shè)某彎道鐵軌是圓弧的一部分，轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度為g，列車轉(zhuǎn)彎過(guò)程中傾角(車廂地面與水平面夾角)為θ，則列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎行駛的安全速度(軌道不受側(cè)向擠壓)為()A． B． C． D．3、(本題9分)《如圖是民用航空客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊斜面，機(jī)艙出口離底端的豎直高度AB=3．0m，斜面長(zhǎng)AC=5．0m，斜面與水平地面CD段間有一段小圓弧平滑連接。旅客從氣囊上由靜止開(kāi)始滑下，其與氣囊、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為A．體重越大的旅客在水平面上滑行距離越短B．體重越輕的旅客在水平面上滑行距離越短C．旅客到達(dá)C點(diǎn)速度大小為4m/sD．旅客到達(dá)C點(diǎn)速度大小為6m/s4、(本題9分)關(guān)于摩擦力對(duì)物體做功，以下說(shuō)法中正確的是（）A．靜摩擦力對(duì)物體一定不會(huì)做功B．靜摩擦力對(duì)物體可能做負(fù)功，也可能做正功C．滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體只能做負(fù)功，不能做正功D．以上說(shuō)法都不正確5、關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的彈性勢(shì)能跟拉伸（或壓縮）的長(zhǎng)度有關(guān)B．彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大D．彈性勢(shì)能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)6、(本題9分)如圖所示，某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道），該極地軌道衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)動(dòng)到南緯60°正上方的過(guò)程中，所用的時(shí)間為t．已知該衛(wèi)星距地面的高度為h，地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)．由上述信息可求出A．該衛(wèi)星的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量C．該衛(wèi)星的運(yùn)行周期D．地球的半徑7、在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng)，下面說(shuō)法正確的是A．兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，動(dòng)量不守恒C．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，動(dòng)量守恒且總動(dòng)量向右D．無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)以后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零8、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一個(gè)足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和。現(xiàn)讓A以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞的時(shí)間為，碰后的速度大小變?yōu)?，?dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過(guò)程中，墻壁對(duì)A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過(guò)程中沒(méi)有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度9、下列說(shuō)法正確的是A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定變化B．互成角度的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向不一定指向圓心10、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，木塊C被釋放，使木塊C離開(kāi)彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說(shuō)法正確的是（）A．彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中木塊C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小車AB也向右運(yùn)動(dòng)B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)D．木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在滑塊B上安裝寬度為L(zhǎng)（較?。┑恼诠獍澹ㄕ诠獍遒|(zhì)量忽略不計(jì)），把滑塊B放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過(guò)跨過(guò)定滑輪的繩與鉤碼A相連，連接好光電門(mén)與數(shù)字毫秒計(jì)，兩光電門(mén)間距離用s表示．?dāng)?shù)字毫秒計(jì)能夠記錄遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間、，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題（做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體極短時(shí)間內(nèi)的平均速度近似為該時(shí)間段內(nèi)任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度）：（1）為完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，除了上面提到的相關(guān)物理量之外，還需要測(cè)量的量有____（均用字母符號(hào)表示，并寫(xiě)清每個(gè)符號(hào)表示的物理意義）；（2）滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度=____、=____（用題中已給或所測(cè)的物理量符號(hào)來(lái)表示）；（3）在本實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：____（用題中已給或所測(cè)的物理量符號(hào)來(lái)表示）．12、（10分）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系．（1）為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對(duì)小車阻力的影響，需要平衡阻力．關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是_______（2）甲小組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，取砝碼的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，從O到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拉力對(duì)小車做功W=_______，小車動(dòng)能變化量ΔEk=__________．（3）乙小組同學(xué)也正確平衡了阻力，但并未保證選取的砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M．在處理數(shù)據(jù)時(shí)，他們也取砝碼和盤(pán)的總重力值作為繩子的拉力值，并采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量靜止釋放的起始點(diǎn)O到每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，并計(jì)算出每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度v以及從O點(diǎn)到該計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的過(guò)程中繩子拉力所做的功W．他們作出的圖線為_(kāi)_________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如題圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．一輕質(zhì)彈簧的左端固定在墻M上，右端連接一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊．開(kāi)始時(shí)滑塊靜止在P點(diǎn)，彈簧正好處于原長(zhǎng)．現(xiàn)水平向左推滑塊壓縮彈簧，使彈簧具有一定的彈性勢(shì)能Ep，然后釋放滑塊，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA=3.0m/s．已知水平軌道MP部分是光滑的，滑塊與水平軌道PB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，PB=1.0m，取g=l0m/s1．求：（1）滑塊在圓弧軌道起點(diǎn)B的速度vB．（1）滑塊由A點(diǎn)拋出后，落地點(diǎn)與A點(diǎn)間的水平距離x．（3）若要求滑塊過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)A后，落在水平面PB段且最遠(yuǎn)不超過(guò)P點(diǎn)，求彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)具有的彈性勢(shì)能Ep的范圍．14、（14分）(本題9分)一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即沿反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞過(guò)程中斜面對(duì)小球的沖量的大小．15、（13分）(本題9分)如圖所示，木塊A質(zhì)量=2kg，木板B質(zhì)量=5kg，質(zhì)量為=3kg的小木塊C（可看成質(zhì)點(diǎn)）置于木板B的最右端，水平地面光滑，B、C間動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25。開(kāi)始時(shí)B、C均靜止，現(xiàn)使A以=9m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以1m/s速度彈回。已知A與B的碰撞時(shí)間極短，此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中C始終未從B上脫落。G取10m/,求：（1）A、B碰后瞬間B木板的速率；（2）此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊C的最大速率；（3）木板B的最小長(zhǎng)度。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】試題分析：設(shè)從開(kāi)始到P點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，斜面的夾角為θ，小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以有Lsinθ=12gt2，解得L=gt考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用2、C【解析】列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎安全行駛，此時(shí)列車受到的支持力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：,解得：，故C正確，ABD錯(cuò)誤．3、C【解析】A、B項(xiàng)：如圖，旅客從A由靜止滑下到速度為零應(yīng)用動(dòng)能定理有：mgh解得：x水C、D項(xiàng)：加速過(guò)程，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有：mgh其中θ為斜面的坡角，cosθ=解得：vc=4.0m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：旅客從氣囊上由靜止開(kāi)始滑下過(guò)程，重力和滑動(dòng)摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求解人滑到斜面底端C時(shí)的速度大小。4、B【解析】

AB、靜摩擦力作用的物體間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，但不代表沒(méi)發(fā)生位移，所以可以做正功、負(fù)功或不做功，例如糧倉(cāng)運(yùn)送糧食的傳送帶對(duì)糧食施加一靜摩擦力，該力對(duì)糧食做正功，隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，摩擦力提供向心力，不做功等，故B正確，A錯(cuò)誤；C、將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，小物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力充當(dāng)動(dòng)力，傳送帶對(duì)小物塊的摩擦力做正功，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)上述分析可知，D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】判斷摩擦力是做負(fù)功還是做正功，關(guān)鍵是判斷該物體所受摩擦力的方向與它相對(duì)地面的位移方向間的夾角是大于、等于還是小于90°；力與位移方向間的夾角大于90°做負(fù)功、等于90°不做功、小于90°做正功，據(jù)此解答．5、D【解析】

A、彈簧的彈性勢(shì)能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能，拉伸（或壓縮）的長(zhǎng)度越大，彈性勢(shì)能越大，故A正確；

B、彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，形變量相同時(shí)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越大，故B正確；

C、對(duì)于同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)一定，形變量越大，彈性勢(shì)能越大，故C正確；

D、彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，與使彈簧發(fā)生形變的物體無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】彈簧的彈性勢(shì)能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能，與彈簧的形變量大小有關(guān)，與勁度系數(shù)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．6、BCD【解析】

C、A、衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時(shí)，剛好為運(yùn)動(dòng)周期的，所以衛(wèi)星運(yùn)行的周期為3t，C正確．D、知道周期、衛(wèi)星距地表的高度h，由，可以算出地球的半徑R，D正確．A、B、由周期公式可以得到中心天體即地球的質(zhì)量M，而環(huán)繞天體的質(zhì)量m約掉了無(wú)法求出，A錯(cuò)誤，B正確．故選BCD．【點(diǎn)睛】靈活運(yùn)動(dòng)用重力和萬(wàn)有引力相等以及萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是解決本題的關(guān)鍵．7、AD【解析】

A.兩手同時(shí)放開(kāi)，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于系統(tǒng)初動(dòng)量為零，則系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故A正確；B.先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，在放開(kāi)兩手的過(guò)程中，兩車與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；放開(kāi)兩手后，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故B錯(cuò)誤；C.先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，放開(kāi)左手后系統(tǒng)所受合外力向左，系統(tǒng)所受合外力的沖量向左，系統(tǒng)總動(dòng)量向左，故C錯(cuò)誤；D.無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；但若是兩手不是同時(shí)放開(kāi)，則系統(tǒng)受合外力不為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零，故D正確；8、AC【解析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時(shí)無(wú)能量損失，A將以速度水平向右運(yùn)動(dòng)，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯(cuò)誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，解得，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了求作用力、高度問(wèn)題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題。9、CD【解析】

AC.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度方向不共線，合力可以是恒力，如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B.當(dāng)兩分運(yùn)動(dòng)的合加速度與合初速度在同一直線上時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D.當(dāng)物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力與速度成銳角或鈍角，合力不指向圓心；只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力才指向圓心全部用來(lái)提供向心力，故D正確.10、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)。A.由上面分析可知，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)関1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個(gè)整體，總動(dòng)量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s，與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、鉤碼A與滑塊B的質(zhì)量mA、mB【解析】

[2][3]．根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度分別為系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為系統(tǒng)動(dòng)能的增加量；[4]．則驗(yàn)證的機(jī)械能守恒表達(dá)式為[1]．可知還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼與滑塊的質(zhì)量分別為鉤碼A與滑塊B的質(zhì)量mA、mB．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，以及掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，注意本題研究的對(duì)象是系統(tǒng)．12、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦?xí)r應(yīng)不掛鉤碼，原理是讓重力沿斜面向下的分力等于滑動(dòng)摩擦力，故B正確；(2)[2]拉力做功等于重力勢(shì)能的減少量，即，[3]小車動(dòng)能變化量；(3)[4]由于已經(jīng)平衡摩擦，所以拉力做功等于動(dòng)能的增量，即圖線應(yīng)該為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，故B正確．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（1）vB=5m/s（1）x=1.1m（3）3J≤Ep≤5.1J【解析】

(1)對(duì)滑塊，由B到A過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒得：代入數(shù)據(jù)，解得：vB=5m/s(1