2024屆湖南省東安縣天成實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2024屆湖南省東安縣天成實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(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、如圖所示，質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星A離地球較近，衛(wèi)星B離地球較遠(yuǎn)，關(guān)于兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星A的周期長(zhǎng)B．衛(wèi)星B的角速度大C．衛(wèi)星A的線速度小D．衛(wèi)星B的機(jī)械能大2、(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．3、(本題9分)如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定．質(zhì)量為m的小球從彈簧正上方A處由靜止釋放，到B處時(shí)接觸彈簧，到C處時(shí)速度為1．小球在由A到C的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是A．加速度先減小再增大B．B點(diǎn)的速度最大C．小球的機(jī)械能守恒D．小球和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒4、(本題9分)關(guān)于地球和太陽(yáng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．地球?qū)μ?yáng)的引力比太陽(yáng)對(duì)地球的引力小得多B．地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力來(lái)源于太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力C．太陽(yáng)對(duì)地球的作用力有引力和向心力D．在地球?qū)μ?yáng)的引力作用下，太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則其合運(yùn)動(dòng)A．可能是直線也可能是曲線運(yùn)動(dòng) B．是勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．一定是直線運(yùn)動(dòng) D．一定是曲線運(yùn)動(dòng)6、如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是：A．A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) B．A的速度等于v時(shí)C．B的速度等于零時(shí) D．A和B的速度相等時(shí)7、(本題9分)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變8、(本題9分)如圖，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面不打滑．下列說(shuō)法正確的是（）A．A與B線速度大小相等B．B與C線速度大小相等C．C與A角速度大小相等D．A與B角速度大小相等9、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh10、如圖所示，一個(gè)小球沿豎直固定的光滑圓形軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓形軌道的半徑為R，小球可看作質(zhì)點(diǎn)，則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是A．小球的線速度方向時(shí)刻在變化，但總在圓周切線方向上B．小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度可以等于0C．小球線速度的大小可以小于D．小球線速度的大小總大于或等于11、(本題9分)如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法正確的是()A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力12、(本題9分)一長(zhǎng)為2R的輕質(zhì)細(xì)桿兩端分別固定質(zhì)量為m和2m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球M和N，細(xì)桿的中點(diǎn)處有一轉(zhuǎn)軸O，細(xì)桿可繞軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)細(xì)桿呈豎直狀態(tài)，N在最高點(diǎn)，如圖所示．當(dāng)裝置受到很小擾動(dòng)后，細(xì)桿開(kāi)始繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在球N轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中（）A．小球N的機(jī)械能減小量等于小球M的機(jī)械能增加量B．小球N的重力勢(shì)能減小量等于小球M的重力勢(shì)能增加量C．重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值等于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值D．重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值大于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中CQ是斜槽，QR為水平槽，二者平滑相接，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面上的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．(1)入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA________mB(選填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程約為_(kāi)_______cm.(3)下列選項(xiàng)中，屬于本次實(shí)驗(yàn)不必測(cè)量的一個(gè)物理量是________(填選項(xiàng)前的字母)．A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，測(cè)量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C．測(cè)量A球和B球的質(zhì)量D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度(4)若碰撞前后動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)__________________________________．14、（10分）(本題9分)在用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)下列操作正確且必要的有______A．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間B．用彈簧測(cè)力計(jì)稱(chēng)出重物的重力C．裝配好器材，松開(kāi)紙帶讓重物自由下落然后接通電源D．在點(diǎn)跡清晰的紙帶上，距離起始點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢?，沿重物下落的方向，依次取若干個(gè)連續(xù)的點(diǎn)并標(biāo)記，作為測(cè)量點(diǎn)(2)某小組的同學(xué)，用接有6V、50Hz的交流電的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，如圖2，O為重錘下落的起點(diǎn)，選取的測(cè)量點(diǎn)為A、B、C、D、E，F(xiàn)，各測(cè)量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h已標(biāo)在測(cè)量點(diǎn)下面．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=______m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)該小組的同學(xué)分別求出打其他各點(diǎn)時(shí)的速度v；在v2-h坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)跡如圖3，則本地的重力加速度約為_(kāi)_____m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(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）(本題9分)如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一動(dòng)物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距l(xiāng)=30m時(shí)，此人以速度v0水平拋出一石塊，打擊動(dòng)物，人和動(dòng)物都可看成質(zhì)點(diǎn)．（已知sin37°=0.6，g=10m/s2）(1)若動(dòng)物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大小；(2)若動(dòng)物離斜坡末端較近，跑到水平面上才被石塊擊中，定性說(shuō)明這種情況下人拋石塊的速度與第(1)問(wèn)中v0的大小關(guān)系．16、（12分）(本題9分)小明踩著滑板沿水平方向以v0=3m/s的速度離開(kāi)平臺(tái)，假設(shè)經(jīng)過(guò)t=0.4s以不變的姿勢(shì)著地，如圖所示，小明和滑板的總質(zhì)量m=50kg，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：（1）平臺(tái)的高度h；（2）著地前瞬間速度v及重力的瞬時(shí)功率P。17、（12分）(本題9分)天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)：某半徑為R的行星有一顆衛(wèi)星繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)得衛(wèi)星到行星中心的距離為r，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，已知萬(wàn)有引力常量為G.求：（1）該行星的質(zhì)量和密度；（2）若在此行星表面發(fā)射衛(wèi)星，則發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為多少?

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、D【解題分析】

A、由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力：G=mr，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T=2，兩顆衛(wèi)星A、B的軌道半徑rArB，則衛(wèi)星A的周期較短，故A錯(cuò)誤。B、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度==，rArB，則衛(wèi)星B的角速度較小，故B錯(cuò)誤。C、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度v=r=，rArB，則衛(wèi)星A的線速度較大，故C錯(cuò)誤。D、質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B，進(jìn)入高軌道發(fā)射時(shí)需要消耗的能量較大，則衛(wèi)星B的機(jī)械能大，故D正確。2、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B3、D【解題分析】

AB．小球從A到B過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度不變；在B點(diǎn)剛接觸彈簧時(shí)，彈力小于重力，物體加速度開(kāi)始減小，當(dāng)彈力等于重力時(shí)加速度減為零，此時(shí)速度最大；然后重力小于彈力，加速度反向增加，直到到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度減為零，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．小球剛開(kāi)始下落一直到與彈簧接觸前，只受重力，小球的機(jī)械能守恒，接觸彈簧后，小球的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，所以小球的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D．在整個(gè)過(guò)程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故D正確；故選D．點(diǎn)睛：此題中掌握機(jī)械能守恒的條件是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，注意區(qū)分系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和單個(gè)物體機(jī)械能守恒的區(qū)別．本題考查分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的能力．4、B【解題分析】試題分析：地球?qū)μ?yáng)的引力和太陽(yáng)對(duì)地球的引力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)?shù)厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力，B正確；向心力是幾個(gè)力的合力或者一個(gè)力來(lái)充當(dāng)?shù)男Ч?，受力分析時(shí)，不能與充當(dāng)其的其他力并存，C錯(cuò)誤；地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用5、D【解題分析】?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)一個(gè)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，只有一個(gè)方向上有加速度，則合加速度的方向就在該方向上，所以合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，其合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道速度的方向和加速度的方向在同一條直線上，做直線運(yùn)動(dòng)，不在同一條直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)．6、D【解題分析】

動(dòng)量定理、功能關(guān)系【題目詳解】在壓縮彈簧的過(guò)程中，沒(méi)有機(jī)械能的損失，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能．在壓縮過(guò)程中水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，當(dāng)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，B的速度等于v，所以沒(méi)有損失動(dòng)能，當(dāng)A的速度v時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，B的速度等于零，所以系統(tǒng)動(dòng)能又等于初動(dòng)能，所以ABC錯(cuò)誤；而在AB速度相等時(shí)，此時(shí)彈簧壓縮至最短，故彈簧的彈性勢(shì)能最大，故動(dòng)能應(yīng)最小，故D正確．【題目點(diǎn)撥】本題中B的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為AB的動(dòng)能及彈簧的彈性勢(shì)能，而機(jī)械能守恒，故當(dāng)彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能最多．7、AC【解題分析】由于木箱的速度保持不變，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見(jiàn)F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯(cuò)誤；F的功率，可見(jiàn)在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤．8、AC【解題分析】試題分析：據(jù)題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即，故選項(xiàng)A正確；由于兩輪半徑不相同，據(jù)可知A、B兩點(diǎn)角速度不相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于A、C兩點(diǎn)在同一輪上，角速度相等，，據(jù)可知，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】摩擦傳遞裝置，接觸邊遠(yuǎn)部分線速度相等，可以判斷A、B兩點(diǎn)線速度相等；A、C兩點(diǎn)在同一轉(zhuǎn)動(dòng)輪上，屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體除了轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其他任意兩點(diǎn)角速度相等，可以判斷A、C兩點(diǎn)角速度大小，進(jìn)而比較B、C兩點(diǎn)的線速度大?。?、ACD【解題分析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5，物體的重力勢(shì)能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．10、AD【解題分析】試題分析：小球的線速度方向時(shí)刻改變，沿圓弧的切線方向，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律，在最高點(diǎn)臨界情況是軌道對(duì)球的作用力為零，則．解得，故B錯(cuò)誤；最高點(diǎn)的最小速度為，則小球的線速度的大小總大于或等于．故C錯(cuò)誤D正確．考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析11、BC【解題分析】

AB.因?yàn)楣艿膬?nèi)壁可以給小球支持力，所以小球沿管上升到最高點(diǎn)的速度可以為零．故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確C.小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由外側(cè)管壁對(duì)小球的作用力與小球重力在背離圓心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外側(cè)管壁一定對(duì)小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無(wú)作用力．故選項(xiàng)C正確D.小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，最高的點(diǎn)的速度時(shí)，管壁對(duì)小球的作用力為1．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．12、AD【解題分析】A、對(duì)兩個(gè)球組成的系統(tǒng),只有重力和細(xì)桿的彈力做功,機(jī)械能守恒,所以小球N的機(jī)械能減小量等于小球M的機(jī)械能增加量，故A正確；B、在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，由于兩個(gè)小球有動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒，可知小球N的重力勢(shì)能減小量不等于小球M的重力勢(shì)能增加量，故B錯(cuò)誤；C、由于小球M和小球N的質(zhì)量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值大于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)球系統(tǒng)機(jī)械能守恒,而單個(gè)球的機(jī)械能不守恒,結(jié)合機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理列式分析即可.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解題分析】

第一空.為保證入射球碰后不反彈，則入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地點(diǎn)，則碰撞后B球的水平射程約為63.3cm.第三空.水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞前A球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞后A球的速度，故B正確；測(cè)量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來(lái)表示出球的質(zhì)量，故C正確；不需要測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度，故D錯(cuò)誤．此題選擇不必測(cè)量的一個(gè)物理量，故選D．第四空.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得mAv0=mAv1+mBv2，由已測(cè)量的物理量mA、mB、OP、OM、ON．又因下落時(shí)間相同，即可求得：mA·OP=mA·OM＋mB·ON14、D1.569.8【解題分析】試題分析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的，故不用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間，A不必要；在實(shí)驗(yàn)中，不需要知道重物的重