山東省桓臺(tái)縣第二中學(xué)2023年物理高一下期末經(jīng)典模擬試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，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)某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提起1m，這時(shí)物體的速度為2m/s，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．手對(duì)物體做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物體克服重力做功2J2、(本題9分)如圖（俯視圖），用自然長(zhǎng)度為l0，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是m的兩個(gè)小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞O點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上，物體P、Q和O點(diǎn)恰好組成一個(gè)邊長(zhǎng)為2l0的正三角形．已知小物塊P、Q和圓盤(pán)間的最大靜摩擦力均為kl0，現(xiàn)使圓盤(pán)帶動(dòng)兩個(gè)物體以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．當(dāng)圓盤(pán)的角速度為ω=時(shí),圓盤(pán)對(duì)P的摩擦力最小B．當(dāng)圓盤(pán)的角速度為ω=時(shí),圓盤(pán)對(duì)Q的摩擦力的大小等于彈簧彈力的大小C．當(dāng)圓盤(pán)的角速度為ω=時(shí),物塊Q受到的合力大小為kl0/2D．當(dāng)物體P、Q剛要滑動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)的角速度為ω=3、(本題9分)用50N的力拉一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進(jìn)，如圖所示若物體前進(jìn)了10m，如果物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物體克服阻力做了多少功()（g=10m/s2）A．40J B．50J C．60J D．70J4、物體在拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，則A．物體重力勢(shì)能減少5J B．物體機(jī)械能增加5JC．合力做功為20J D．物體機(jī)械能減小5J5、(本題9分)如圖是多級(jí)減速裝置的示意圖、每一級(jí)減速裝置都是由固定在同一裝動(dòng)軸上、繞同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的大小兩個(gè)輪子組成。各級(jí)之間用皮帶相連。如果每級(jí)減速裝置中大輪的半徑為R=1m、小輪的半徑為r=0.5m。則當(dāng)?shù)谝患?jí)的大輪外緣線速度大小為v1=80m/s時(shí)，第五級(jí)的大輪外緣線速度大小是()A．40m/sB．20m/C．10m/sD．5m/s6、(本題9分)2019年4月10日晚9時(shí)許，全球多地天文學(xué)家同步公布的首張黑洞照片（如圖）。假設(shè)銀河系中兩個(gè)黑洞A、B，它們以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得A、B到O點(diǎn)的距離分別為r和2r。黑洞A、B均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星球?qū)诙吹囊?，兩黑洞的半徑均遠(yuǎn)小于它們之間的距離。下列說(shuō)法正確的是（）A．黑洞A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．黑洞A、B所受引力之比為1∶2C．黑洞A、B的角速度之比為1∶2D．黑洞A、B的線速度之比為1∶27、(本題9分)經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性和適用范圍．下列運(yùn)動(dòng)適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋的是（）A．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星從太空發(fā)出兩道紅光，射向云南雨江高美古站，首次實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次距離達(dá)千里級(jí)的量子密鑰分發(fā)C．氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)D．高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)8、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（

）A．甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為D．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球高度相同9、如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長(zhǎng)木板固定在桌面上，甲、乙兩小車放在木板上，并在小車上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車相對(duì)面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車粘在一起，兩車的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩車碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過(guò)程中甲車損失的動(dòng)能是169C．碰撞后兩車的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車碰撞過(guò)程為彈性碰撞10、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大，機(jī)械能不變11、質(zhì)量為1kg的物塊A，以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊B的速度大小可能為（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s12、如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為、的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)使B獲得水平向右、大小為6m/s的瞬時(shí)速度，從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像提供的信息可得（）A．在、兩個(gè)時(shí)刻，兩物塊達(dá)到共同的速度2m/s，且彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)B．在到時(shí)刻之間，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)C．兩物體的質(zhì)量之比為:=2:1D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能與B的初始動(dòng)能之比為2：3二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的裝置圖，實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖乙所示，那么：（1）紙帶的______端與重物相連；填“左”或“右”（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，物體的速度______(保留兩位有效數(shù)字；（3）從起點(diǎn)O到計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量______J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上兩空均保留兩位有效數(shù)字（4）通過(guò)計(jì)算，______填“”“”或“”，這是因?yàn)開(kāi)_____；（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______．14、（10分）王同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中需要一個(gè)合適的“重物”，如圖重物中最合適的為_(kāi)_______（選填“A”、“B”或“C”）（2）圖中紙帶為王同學(xué)做本實(shí)驗(yàn)所得紙帶的一部分，重物的質(zhì)量m=0.20kg，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，則打下點(diǎn)“5”時(shí)重物的速度大小為_(kāi)_______m/s；從打下“2”點(diǎn)到打下“5”點(diǎn)過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)________J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）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）半徑R＝1m的圓弧軌道下端與一水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1m，如圖所示，有一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊自圓軌道最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)水平軌道末端B時(shí)速度為4m/s，滑塊最終落在地面上，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：(1)滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所用的時(shí)間；(2)滑塊落在地面上時(shí)速度的大?。?3)滑塊在整個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A與地面的高度差為H。將質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球落到地面上的C處。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?）點(diǎn)C與B的水平距離。17、（12分）(本題9分)如圖所示，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊穿一個(gè)靜止于光滑水平面上的沙箱后，速度減小為已知沙箱的質(zhì)量為求：（1）沙箱被擊穿后的速度v＇的大?。唬?）此過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)解析）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、B【答案解析】

根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)的情況可以求得物體的加速度的大小，再由牛頓第二定律就可以求得拉力的大小，再根據(jù)功的公式就可以求得力對(duì)物體做功的情況?！绢}目詳解】分析物體的運(yùn)動(dòng)的情況可知，物體的初速度的大小為0，位移的大小為1m，末速度的大小為2m/s，由v2-v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A項(xiàng)：手對(duì)物體做功W=FL=12×1=12J，所以A錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)：合力的大小為ma=2N，所以合力做的功為2×1=2J，所以合外力做功為2J，故B正確，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：重力做的功為WG=mgh=-10×1=-10J，所以物體克服重力做功10J，所以D錯(cuò)誤。故選：B。2、A【答案解析】PQ間的距離為2l0，而彈簧的原長(zhǎng)為l0，故彈簧的彈力為.A、當(dāng)時(shí)，可得物塊隨圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)需要的向心力為，根據(jù)合力與分力構(gòu)成的矢量三角形可知，此時(shí)靜摩擦力具有最小值為，故A正確．B、當(dāng)時(shí)，可得物塊隨圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)需要的向心力為，因力的三角形可知靜摩擦力不等于彈簧的彈力，故B錯(cuò)誤．C、D、當(dāng)時(shí)，可得物塊隨圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)需要的向心力為，也為物體所受的合力，此時(shí)物體和圓盤(pán)還未相對(duì)滑動(dòng)，故C、D均錯(cuò)誤．故選A．【答案點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，找到向心力來(lái)源，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，注意臨界情況的分析．3、D【答案解析】物體受重力、支持力、拉力及摩擦力；FN=mg-Fsin37°=100N-30N=70N；摩擦力f=μFN=0.1×70=7N；摩擦力所做的功W=-fL=-7×10J=-70J，物體克服阻力做功W2=-W=70J；故選D.4、B【答案解析】

A.物體向上運(yùn)動(dòng)重力做負(fù)功5J，故重力勢(shì)能增加了5J；故A錯(cuò)誤.C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功為零；故C錯(cuò)誤.BD.除重力以外的力做功衡量機(jī)械能的變化，因此物體的機(jī)械能增加了△E=10-5=5J；故B正確，D錯(cuò)誤.5、D【答案解析】

根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等知，第一級(jí)大輪和小輪角速度相等，根據(jù)v=r?ω知，第一級(jí)小輪的線速度為；

根據(jù)皮帶傳動(dòng)邊緣線速度大小相等可知第二級(jí)大輪邊緣的線速度大小為v2＝v1＇＝40m/s，所以第二級(jí)小輪的線速度為v2＇=v2＝20m/s，

第三級(jí)大輪邊緣的線速度為v3＝v2＇＝20m/s，

第三級(jí)小輪邊緣的線速度大小為v3＇=v3＝10m/s，

第四級(jí)大輪邊緣的線速度大小為v4＝v3＇＝10m/s，

第四級(jí)小輪邊緣的線速度大小為v4＇＝v4＝5m/s，

第五級(jí)大輪邊緣的線速度大小v5＝v4＇＝5m/s；

A．40m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．20m/，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．10m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．5m/s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；6、D【答案解析】

A．兩個(gè)黑洞A、B以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成雙星系統(tǒng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．黑洞A、B間的萬(wàn)有引力屬于相互作用力，大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．兩黑洞屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，則角速度相等，之比為1：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系知線速度與半徑成正比，黑洞A、B的線速度之比為1：2，選項(xiàng)D正確。故選D。7、AD【答案解析】

A、“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，A正確；B、量子密鑰分發(fā)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，B錯(cuò)誤；C、氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，C錯(cuò)誤；D、高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)，宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，D正確；8、BC【答案解析】

A．兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，甲、乙球的機(jī)械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．由機(jī)械能守恒定律得，對(duì)甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對(duì)乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時(shí)功率為：，甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯(cuò)誤；9、BC【答案解析】

A.設(shè)a、b兩車碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動(dòng)量：p兩車碰撞前總動(dòng)量等于碰撞后總動(dòng)量，故A不符合題意；B.碰撞前a車動(dòng)能為E碰撞后a車動(dòng)能為E所以碰撞過(guò)程中a車損失的動(dòng)能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車的總動(dòng)能為1碰后a、b兩車的總動(dòng)能為1故C符合題意；D.兩車碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。10、AB【答案解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有有：A、線速度，可知軌道半徑小的線速度大，故A正確；B、向心加速度知，軌道半徑小的向心加速度大，故B正確；C、c加速前萬(wàn)有引力等于圓周運(yùn)動(dòng)向心力，加速后所需向心力增加，而引力沒(méi)有增加，故C衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，故不能追上同一軌道的衛(wèi)星b，所以C錯(cuò)誤；D、a衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)可知其線速度將增大，但由于克服阻力做功，機(jī)械能減小。故D錯(cuò)誤。故選：AB。11、BC【答案解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以碰撞前A球的速度方向?yàn)檎较?，如果碰撞為彈性碰撞，由?dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由機(jī)械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv012、BCD【答案解析】

兩個(gè)滑塊與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒，結(jié)合圖象可以判斷它們的能量轉(zhuǎn)化情況和運(yùn)動(dòng)情況?！绢}目詳解】A.從圖象可以看出，從0到t1的過(guò)程中彈簧被拉伸，t1時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，從t2到t3的過(guò)程中彈簧被壓縮，t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.由圖示圖象可知，從t3到t4時(shí)間內(nèi)A做減速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)，故B正確；C.由圖示圖象可知，t1時(shí)刻兩物體速度相同，都是2m/s，A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：，即，解得：，故C正確；D.由圖示圖象可知，在初始時(shí)刻，B的初動(dòng)能為：在t1時(shí)刻，A、B兩物塊的速度是2m/s，A、B兩物塊動(dòng)能之和為：所以，這時(shí)候，最大的彈性勢(shì)能為，所以：故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、左下落過(guò)程中存在阻力做功在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，，機(jī)械能守恒【答案解析】

第一空.物體做加速運(yùn)動(dòng)，由紙帶可知，紙帶上所打點(diǎn)