2023-2024學(xué)年沈陽(yáng)市第一三四中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年沈陽(yáng)市第一三四中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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)下列物體在運(yùn)動(dòng)過程中一定滿足機(jī)械能守恒的是（）A．勻速上升電梯中的人 B．加速下降電梯中的人C．沿斜面勻速下滑的物塊 D．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球2、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球質(zhì)量為m，初始時(shí)靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，則水平力對(duì)小球所做的功至少為A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR3、(本題9分)一個(gè)物體以速度v0水平拋出，落地時(shí)速度的大小為v，不計(jì)空氣的阻力，則物體在空中氣行的時(shí)間為（）A． B． C． D．4、(本題9分)氣象研究小組用圖示簡(jiǎn)易裝置測(cè)定水平風(fēng)速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來(lái)時(shí)，球在風(fēng)力的作用下飄起來(lái)．已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速v0＝3m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝30°，則下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)線拉力的大小為B．細(xì)線的拉力與風(fēng)力的合力大小大于mgC．風(fēng)速增大到某一值時(shí)，可能等于90°D．風(fēng)速變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則一定變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍5、(本題9分)“竹蜻蜓”是民間的兒童玩具，如圖所示，雙手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升，某次試驗(yàn)，“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點(diǎn)，在該過程中（）A．空氣對(duì)“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”對(duì)空氣的作用力B．“竹蜻蜓”的動(dòng)能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力勢(shì)能一直增加D．“竹蜻蜓”的機(jī)械能守恒6、旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝，2009年在美國(guó)太空總署主辦的太空移民設(shè)計(jì)賽中奪冠．溫家輝的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個(gè)個(gè)可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動(dòng)下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說(shuō)法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大7、(本題9分)如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向．圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B．b和c的飛行時(shí)間相同C．a(chǎn)的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大8、(本題9分)一新型賽車在水平專用測(cè)試道上進(jìn)行測(cè)試，該車總質(zhì)量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測(cè)試道運(yùn)動(dòng)，用傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。該車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內(nèi)的總位移為150m9、(本題9分)關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移都相等B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定指向圓心D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度不一定指向圓心10、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b分別用細(xì)線連接，懸掛于同一點(diǎn)O?，F(xiàn)給兩小球一定的初速度，使兩小球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成兩圓錐擺，如圖所示。若a、b兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為ra∶rb=2∶1，則下列關(guān)于描述a、b兩球運(yùn)動(dòng)的物理量之比，正確的是A．速度之比va∶vb=2∶1B．角速度之比ωa∶ωb=2∶1C．加速度之比aa∶ab=2∶1D．周期之比Ta∶Tb=2∶1二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)學(xué)習(xí)了傳感器之后，在“研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)小組引進(jìn)“位移傳感器”、“力傳感器”，分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像．（1）甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件：_________．（重物質(zhì)量為M，小車與傳感器質(zhì)量為m）（2）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是__________；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是______________．（選填①、②、③）12、（10分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)如圖所示．(1)實(shí)驗(yàn)中，為了把重物所受的重力作為小車所受的牽引力，需要滿足的條件是：①在未掛重物時(shí)，通過墊木使木板適當(dāng)傾斜，目的是____________?②已知小車質(zhì)量為M，重物質(zhì)量為m，則M__________m(填“>”?“>>”“=”“<”或“<<”（2）選出一條紙帶如圖2所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．用刻度尺測(cè)得OA=x1,OB=x2,OC=x3，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T，重力加速度為g．則打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為v=__________，與之對(duì)應(yīng)小車所受的牽引力做功W=__________________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m的小物塊以初速度從小車左端滑上車，運(yùn)動(dòng)過程中，物塊未滑離小車，小車與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：（1）最終物塊與小車達(dá)到的共同速度v大??；（2）物塊相對(duì)于小車向前滑動(dòng)的距離L．14、（14分）如圖所示，光滑的軌道固定在豎直平面內(nèi)，其O點(diǎn)左邊為水平軌道，O點(diǎn)右邊的曲面軌道高度h＝0.45m，左右兩段軌道在O點(diǎn)平滑連接。質(zhì)量m＝0.10kg的小滑塊a由靜止開始從曲面軌道的頂端沿軌道下滑，到達(dá)水平段后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的質(zhì)量M＝0.30kg的小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞后小滑塊a恰好停止運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑塊a通過O點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）碰撞后小滑塊b的速度大?。?）碰撞過程中小滑塊a、b組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。15、（13分）我國(guó)科學(xué)家正在研究設(shè)計(jì)返回式月球軟著陸器，計(jì)劃在2030年前后實(shí)現(xiàn)航天員登月，對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)。宇航員在月球上著陸后，自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出小球，測(cè)量出小球的水平射程為L(zhǎng)(這時(shí)月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。(1)試求月球表面處的重力加速度g.(2)試求月球的質(zhì)量M(3)字航員著陸后，發(fā)射了一顆繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，周期為T，試求月球的平均密度ρ.

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、D【解析】

A．勻速上升電梯中的人動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．加速下降電梯中的人，電梯對(duì)人做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．沿斜面勻速下滑的物塊動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球，只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確。2、C【解析】試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，在C點(diǎn)有重力提供向心力，對(duì)小球，由動(dòng)能定理，，聯(lián)立解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能和動(dòng)能定理．3、C【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，得：；將落地的速度分解為水平方向和豎直方向，水平方向的速度等于，則豎直方向上的速度為：，根據(jù)，得，故選C.4、A【解析】

小球受重力、細(xì)線拉力和風(fēng)力處于平衡，小球的受力如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，，細(xì)線拉力和風(fēng)力的合力等于mg，故A正確，B錯(cuò)誤．因?yàn)轱L(fēng)力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故C錯(cuò)誤．當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°，則風(fēng)力F=mgtan30°，當(dāng)θ=60°時(shí)，風(fēng)力不是原來(lái)的2倍，則風(fēng)速也不是原來(lái)的2倍，故D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了共點(diǎn)力平衡的基本運(yùn)用，關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，知道拉力與重力和風(fēng)力的合力等值反向．5、C【解析】

A．根據(jù)牛頓第三定律，空氣對(duì)“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”對(duì)空氣的作用力是一對(duì)相互作用力，相互作用力是反向等大的，所以空氣對(duì)“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”對(duì)空氣的作用力，故A錯(cuò)誤；BC．“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點(diǎn)的過程中，“竹蜻蜓”先加速后減速，動(dòng)能先增大后減小，高度升高，重力勢(shì)能一直增加，故B錯(cuò)誤，C正確；D．“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)“竹蜻蜓”做功，所以“竹蜻蜓”的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選C。6、BCD【解析】

A．天平的測(cè)量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。7、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根據(jù)h=gt2，得，知b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，a的飛行時(shí)間小于b的時(shí)間．故A錯(cuò)誤,B正確；C．因?yàn)閍的飛行時(shí)間短，但是水平位移大，根據(jù)x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C錯(cuò)誤；D．b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，b的水平位移大于c的水平位移，則b的初速度大于c的初速度．故D正確．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移.8、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運(yùn)動(dòng)，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時(shí)達(dá)到額定功率為D．前5秒內(nèi)位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：Pv9、BD【解析】

AB．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速率不變，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等，相等的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)相等的弦長(zhǎng)，所以相等時(shí)間內(nèi)位移的大小相等，但方向不同，所以相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移不同，故A錯(cuò)誤，B正確；C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心加速度一定指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力指向圓心，向心加速度一定指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不指向圓心，故D正確．故選BD．【名師點(diǎn)睛】此題考查了圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；要知道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速率不變，速度時(shí)刻改變，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力指向圓心，但合外力不指向圓心．10、AC【解析】

對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，細(xì)線的拉力所以向心力，所以角速度，相同。A.根據(jù)可知，線速度之比為半徑比，即2：1，A正確。B.根據(jù)分析可知，角速度之比為1：1，B錯(cuò)誤。C.加速度可知，加速度之比為半徑比，即2：1，C正確。D.周期可知，周期之比為1：1，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量；②；①；【解析】

（1）在該實(shí)驗(yàn)中實(shí)際是：mg=（M+m）a，要滿足mg=Ma，應(yīng)該使重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量．（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma得,而實(shí)際上，即隨著重物的質(zhì)量增大，不在滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，所以圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖象的是②．乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，隨著重物的質(zhì)量增大拉力F測(cè)量是準(zhǔn)確的，a-F關(guān)系為一傾斜的直線，符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖象的是①【點(diǎn)睛】該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力的關(guān)系，采用控制變量法進(jìn)行研究．實(shí)驗(yàn)在原來(lái)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵．12、平衡摩擦力；>>；；；【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了把重物所受的重力作為小車所受的牽引力，需要滿足的條件是：①[1]．在未掛重物時(shí)，通過墊木使木板適當(dāng)傾斜，目的是平衡小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力．②[2]．已知小車質(zhì)量為M，重物質(zhì)量為m，對(duì)系統(tǒng)，由牛頓第二定律得mg=（M+m）a對(duì)小車，由牛頓第二定律得F=Ma解得F=mg則為了使得F=mg