2023-2024學年陜西省西安市高新一中、交大附中、師大附中物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學年陜西省西安市高新一中、交大附中、師大附中物理高一下期末經(jīng)典模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)對于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是（）A．線速度大小不變B．角速度變化C．加速度不變D．周期變大2、(本題9分)如圖，平行板電容器與電動勢為E的電源連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將上極板豎直向上移動一小段距離，則（）A．P點的電勢將降低B．極板帶電量將增加C．帶電油滴的電勢能將增大D．帶電油滴將豎直向上運動3、(本題9分)放在水平桌面上的物體質(zhì)量為m,在時間t內(nèi)施以水平恒力F去推它，物體始終未動，那么在t時間內(nèi)推力F的沖量為A．0 B．mgt C．Ft D．無法計算4、(本題9分)如圖所示,木塊B上表面是水平的,當木塊A置于B上,并與B保持相對靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中()A．A所受的合外力對A不做功 B．B對A的彈力做正功C．B對A的摩擦力做負功 D．A對B不做功5、人騎自行車下坡，坡長l＝500m，坡高h＝10m，人和車總質(zhì)量為100kg，下坡時初速度為4m/s，人不踏車的情況下，到達坡底時車的速度為10m/s，g取10m/s2，則下坡過程中克服阻力所做的功為()A．15800J B．5800J C．5000J D．4200J6、(本題9分)物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對物體做功為（）A．14J B．10J C．2J D．－2J7、如圖所示，一個球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運動，則()A．a(chǎn)、b兩點的線速度相同B．a(chǎn)、b兩點的角速度相同C．若θ＝30°，則a、b兩點的線速度之比va∶vb＝∶2D．若θ＝30°，則a、b兩點的向心加速度之比aa∶ab＝∶28、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.4，長L=3.5m，C點右側軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點)在距A點高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動C．M在水平面上運動的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s9、(本題9分)2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片，為進一步探索太陽系提供了寶貴的資料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它屬于“矮行星”，表面溫度很低，上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)，已知冥王星的質(zhì)量遠小于地球的質(zhì)量，繞太陽的公轉的半徑遠大于地球的公轉半徑．根據(jù)以上信息可以確定()A．冥王星公轉的周期一定大于地球的公轉周期B．冥王星的公轉速度一定小于地球的公轉速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度10、(本題9分)一質(zhì)點做勻速圓周運動，其線速度大小為4m/s，轉動周期為2s，則下列說法正確的是（）A．角速度為0.5rad/sB．轉速為0.5r/sC．軌跡半徑為mD．加速度大小為4πm/s211、一根長為L的細線上端系在天花板上P點，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關B．小球做圓周運動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運動向心加速度為12、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越小C．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越小D．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)為了探究“合力做功與速度變化的關系”，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．要完成該實驗，請回答下列問題：（1）實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離為x1，x2，x3……，如圖所示．實驗中，可認為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點時小車的速度v＝_______．（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為________．分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______．14、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打出一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.8m/s2，O、A之間有多個點沒畫出．打點計時器打下點B時，物體的速度vB=_______m/s．從起點O到打下點B的過程中，重力勢能的減少量ΔEP=15、如圖甲是“研究平拋運動”的實驗裝置圖．(1)以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有__．A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平，且斜槽軌道必須光滑B．將木板校準到豎直，并使木板平面與小球運動的平面平行C．每次小球應從同一高度由靜止釋放D．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好(2)圖乙是柴同學多次實驗后，得到小球經(jīng)過的5個位置，請用筆畫出小球平拋運動的軌跡____．三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強電場，電場強度為E，與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏，熒光屏與AB延長線交于O點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速度進入電場，恰好從BC邊的中點P飛出，不計粒子重力。(1)求粒子進入電場前的初速度v0(2)其他條件不變，增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出，求粒子從Q點飛出時的動能Ek和打在熒屏上的點離O17、（10分）假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領先水平的神州X號宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運動，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號宇宙飛船繞火星運動的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。

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、A【解析】

勻速圓周運動過程中，速度大小恒定不變，速度方向時刻變化著，角速度恒定，周期恒定，向心加速度大小恒定，但向心加速度方向時刻變化著，A正確．BCD錯誤故選A2、C【解析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d得知板間場強減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢低于下極板的電勢，則知P點的電勢將升高．故A錯誤．油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動．故D錯誤．根據(jù)Q=UC，由于電勢差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故B錯誤；由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶正電，P點的電勢升高，則油滴的電勢能將增加．故C正確．故選C．點睛：本題運用E=U/d分析板間場強的變化，判斷油滴如何運動．運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化．3、C【解析】

力的大小為F，作用時間為t，則推力的沖量，故C正確，ABD錯誤．4、D【解析】木塊向下加速運動，故動能增加，由動能定理可知，木塊A所受合外力對A做正功，故A錯誤；A、B整體具有沿斜面向下的加速度，設為a，由牛頓第二定律可知a=gsinθ；將a正交分解為豎直方向分量a1，水平分量a2，如圖所示，

由于具有水平分量a2，故必受水平向摩擦力f，A受力如圖所示，所以支持力做負功，摩擦力做正功，故BC錯誤；由牛頓第二定律得；豎直方向上；mg-N=ma1

；水平方向上：f=ma2

假設斜面與水平方向的夾角為θ，摩擦力與彈力的合力與豎直方向夾角為α，由幾何關系得；

a1=gsinθsinθ

；a2=gsinθcosθ

；tanα=聯(lián)立得：tanα==tanθ，即α=θ

所以B對A的作用力與斜面垂直，所以B對A不做功，由牛頓第三定律得，A對B的作用力垂直斜面向下，所以A對B也不做功，故D正確，故選D．點睛：判斷外力是否做功及功的正負可根據(jù)做功的條件是否做功，再根據(jù)力與位移方向的夾角判斷功的正負，也可以根據(jù)力與速度方向的夾角判斷功的正負．5、B【解析】

下坡過程中由動能定理得：．代入數(shù)據(jù)解得：，故B正確．6、D【解析】

功是標量，所以合力總功等于各力做功之和，即：，ABC錯誤D正確7、BCD【解析】

AB．球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運動，球上的質(zhì)點a、b

兩點的角速度相同，半徑不同，由v=rω，線速度不同，故A錯誤，B正確；C．a(chǎn)、b

兩點的角速度相同，由v=rω，線速度比等于半徑比故C正確；D．a(chǎn)、b

兩點的角速度相同，由a=rω2，向心加速度比等于半徑比，故D正確；故選BCD。8、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據(jù)能量守恒可知，開始時小物體的機械能全部轉化由克服摩擦力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設為，假設此時小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小返回A點時由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點時將做豎直上拋運動，故選項B錯誤，D正確；C．由題意分析可知，當小物體沿運動到圓弧最低點B時軌道的速率最大，設為，假設此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：由機械能守恒得：解得：故選項C正確．故選ACD.點睛：本題考查動量守恒定律及能量關系的應用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉化與守恒．9、AB【解析】試題分析：根據(jù)得，，軌道半徑越大，周期越大，可知冥王星的公轉周期一定大于地球的公轉周期，故A正確；根據(jù)，可以得到：則半徑越大，則速度越小，故選項B正確；根據(jù)得，，兩者的質(zhì)量關系已知，但是半徑關系未知，無法比較表面的重力加速度，故C錯誤；根據(jù)公式：，則第一宇宙速度為：，兩者的質(zhì)量關系已知，但是半徑關系未知，無法比較第一宇宙速度大小，故選項D錯誤．考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期、加速度與軌道半徑的關系，從而比較大小．根據(jù)萬有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表達式，從而分析比較．10、BCD【解析】

A.角速度，A錯誤。B.轉速，B正確。C.根據(jù)線速度方程：，解得：，C正確。D.加速度，D正確。11、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關，A、C正確；B.小球做圓周運動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯誤。12、BD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動是因為萬有引力充當向心力，由萬有引力公式可知周期、半徑及線速度的關系；【詳解】衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；

A、由萬有引力公式可得運行線速度，故半徑越大，運行速度越小，故A錯誤，B正確；

C、由萬有引力公式可得運行周期，故半徑越大，運行周期越大，故C錯誤，D正確．【點睛】判斷衛(wèi)星各量的變化時，最好直接利用萬有引力公式充當向心力列出方程推導出結論后再進行判斷，千萬不要亂套公式．二．填空題(每小題6分，共18分)13、沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量；平衡摩擦力；；；；質(zhì)量；【解析】

（1）當沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點時小車的速度.（3）根據(jù)圖象上的點，可知，可以得出得v2隨W變化的表達式為：v2=0.01+4.7W；

功是能量轉化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關的物理量為質(zhì)量；【點睛】本題考查動能定理的實驗探究，這個實驗的一個重點就是學會使用打點計時器計算速度，然后分析動能和重力勢能的關系，多練習速度計算也是本題的一個基礎．14、