2023-2024學(xué)年蘭州市重點中學(xué)物理高一下期末考試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年蘭州市重點中學(xué)物理高一下期末考試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，、為兩個固定的等量同種正電荷，在其連線的中垂線上的點釋放一個負(fù)粒子，僅在電場力作用下由靜止開始運動，下列說法中正確的是（）A．粒子將一直沿中垂線做單方向直線運動B．從到的過程中，加速度可能先變大，再變小，速度越來越大C．整個運動過程中，粒子在點時，加速度最大D．整個運動過程中，粒子的電勢能一直增加2、(本題9分)一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是A．小球過最高點的最小速度是B．小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零C．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小3、(本題9分)在圖示的非勻強電場中，實線表示電場線；在只受電場力的作用下，電子從A點運動到B點；電子在A點的速度方向如圖所示．比較電子在A、B兩點的速度、加速度、電勢能，其中正確的是（）A．vA＞vB、aA＜aB、EpA＞EpB B．vA＞vB、aA＞aB、EpA＜EpBC．vA＜vB、aA＜aB、EpA＜EpB D．vA＜vB、aA＞aB、EpA＞EpB4、下列物體的運動過程，滿足機械能守恒的是A．火箭加速上升B．潛水運動員在水中勻速下落C．物體從空中自由下落（不計空氣阻力）D．游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動5、(本題9分)物體以12m/s初速度在水平冰面上作勻減速直線運動，它的加速度大小是0.8m/s2，經(jīng)20s物體發(fā)生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m6、(本題9分)“天宮二號”目標(biāo)飛行器與“神舟十一號”飛船自動交會對接前的示意圖如圖所示，圓形軌道Ⅰ為“天宮二號”運行軌道，圓形軌道Ⅱ為“神舟十一號”運行軌道．此后“神舟十一號”要進(jìn)行多次變軌，才能實現(xiàn)與“天宮二號”的交會對接，則A．“天宮二號”的運行速率大于“神舟十一號”在軌道Ⅱ上的運行速率B．“神舟十一號"變軌后比變軌前高度增加，機械能減少C．“天宮二號”和“神舟十一號”對接瞬間的向心加速度大小相等D．“神舟十一號”可以通過減速而使軌道半徑變大7、(本題9分)一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)開始向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中：A．地面對他的沖量大小為mvB．地面對他的沖量大小為mv＋mgΔt，C．地面對他做的功為零D．地面對他做的功為mv28、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以恒定速率v運行．一物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為m，從傳送帶左端由靜止釋放，被傳送到右端，在到達(dá)右端之前和傳送帶共速．在運送該物塊的過程中，下列說法正確的是A．滑塊先受到滑動摩擦力作用，后受到靜摩擦力作用B．滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移C．皮帶對滑塊做的功為D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為9、(本題9分)如圖，在真空中的A、B兩點分別放置等量異種點電荷，在電場中通過A、B兩點的連線中點對稱地選取一個閉合路徑abcd。現(xiàn)將一個質(zhì)子沿abcd移動一周，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點和b點的電場強度相同B．c點電勢低于于d點電勢C．由b→c，電場力一直做正功D．由c→d，質(zhì)子電勢能一直在增加10、(本題9分)圖為測定運動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪（不計滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸質(zhì)量為m的物體。設(shè)人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動。則（）A．人對重物做功，功率為mgvB．人對傳送帶的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為mgvtD．若使傳送帶的速度增大，人對傳送帶做功的功率不變11、(本題9分)如圖所示，為轎車中的手動變速桿，若保持發(fā)動機輸出功率不變，將變速桿推至不同擋位，可獲得不同的運行速度，從“1”～“6”擋速度增大，R是倒車擋．某型號轎車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛的最大速度可達(dá)180km/h．假設(shè)該轎車在水平路面上行駛時所受阻力恒定，則該轎車（）A．以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“1”擋B．以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“6”擋C．以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時，其牽引力為1200ND．以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的輸出功率為60kW12、如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和1kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L＝0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h＝0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是（）A．下滑的整個過程中A球機械能不守恒B．下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為1m/sD．下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6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”的實驗如圖所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時（每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打的紙帶上的點計算出．（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和________電源（填“交流”或“直流”）；（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是（）A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（）A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用圖甲中器材驗證機械能守恒定律．如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶,現(xiàn)要取A、B兩點來驗證實驗,已知打點計時器每隔0.02s打一個點(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．請回答下列問題:(1)可以判斷,連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的____端(填“左”或“右”);(2)若x2=4.80cm,則在紙帶上打下計數(shù)點B時的速度vB=____m/s;(3)若x1數(shù)據(jù)也已測出,則實驗還需測出的物理量為_____________________________;(4)若分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能,則可能的原因是_____________________________________________________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，在傾角為37o的斜面上，一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點，自然狀態(tài)時另一端位于B點．斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處，圓弧軌道的最高點為D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且長度為0.4m．現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點由靜止釋放，小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零（不計小物塊到達(dá)B處與彈簧碰撞時的能量損失）．已知彈簧彈性勢能表達(dá)式Ek=kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（計算結(jié)果可保留根號）求：⑴小物塊與斜面BC段間的動摩擦因數(shù)μ⑵小物塊第一次返回BC面上時，沖到最遠(yuǎn)點E，求BE長⑶若用小物塊將彈簧壓縮，然后釋放，要使小物塊在CD段圓弧軌道上運動且不脫離圓弧軌道，則壓縮時壓縮量應(yīng)滿足的條件16、（12分）(本題9分)宇宙中兩顆相距較近的天體均為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，而不至因為萬有引力的作用而吸引到一起．設(shè)雙星的質(zhì)量分別為M1和M2，兩者相距L，求雙星的運動周期T．17、（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0從小車左端滑上小車，小車與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ，則(1)若最終物塊與小車達(dá)到共同速度v’，試證明：；(2)若小車質(zhì)量M=8.0kg，物塊質(zhì)量m=2.0kg，物塊滑上小車時的初速度v0=5.0m/s，小車與物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.50。在整個運動過程中，物塊未滑離小車。取g=10m/s2。a.小車與物塊最終達(dá)到的速度大小v’；b.若物塊恰好運動到小車最右端未掉下來，小車的長度L.

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

BD、在等量同種電荷連線中垂線上電場強度方向，負(fù)點電荷q從P點到O點運動的過程中，電場力方向，速度越來越大，動能增大，粒子的電勢能減小，但電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷，但可能是加速度先變大后變小，故B正確，D錯誤；AC、越過O點后，負(fù)電荷q做減速運動，則點電荷運動到O點時速度最大，電場力為零，加速度為零，根據(jù)電場線的對稱性可知，越過O點后，負(fù)電荷q做減速運動，加速度的變化情況：先增大后減??；對于速度一直減小，粒子將沿中垂線做往返直線運動，故A、C錯誤；故選B．【點睛】M、N為兩個等量的正點電荷，其連線中垂線上電場強度方向O→P，負(fù)點電荷q從P點到O點運動的過程中，電場力方向P→O，速度越來越大．但電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況不確定．越過O點后，負(fù)電荷q做減速運動，點電荷運動到O點時加速度為零，速度達(dá)最大值，加速度變化情況同樣不確定．2、B【解析】

A.由于桿可以表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)支持力，所以小球過最高點的最小速度為0，故A錯誤；B.當(dāng)小球在最高點的速度時，靠重力提供向心力，桿子的彈力為零，故B正確；CD.桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當(dāng)表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，當(dāng)表現(xiàn)為拉力時，速度增大作用力越大，故CD錯誤。3、D【解析】試題分析：電子的軌跡向右彎曲，所受的電場力大致向右，則電場力對電子做正功，動能增大，電勢能減少，故vA＜vB、EpA＞EpB．A處電場線比B處電場線密，則A處場強大，電場力大，電子的加速度大，即有aA＞aB．故D正確．故選D．考點：電場線；電場強度【名師點睛】解決這類帶電粒子在電場中運動問題的關(guān)鍵是根據(jù)軌跡判斷出電場力方向，然后利用電場線、電勢、電場強度、電勢能、電場力做功等之間的關(guān)系進(jìn)一步判斷各個物理量的變化情況．4、C【解析】

A.火箭加速上升時，動能增大，重力勢能增大，故機械能增大，故A錯誤；B.潛水運動員在水中勻速下落，動能不變，重力勢能減小，故總機械能減小，故B錯誤；C.物體從空中自由下落（不計空氣阻力）時只有重力做功，機械能守恒，故C正確；D.游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，動能不變，重力勢能改變，故機械能不守恒，故D錯誤。5、B【解析】試題分析：物體速度減為零的時間，則20s內(nèi)的位移．故選B．考點：勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】本題考查了運動學(xué)中的“剎車問題”，是道易錯題，根據(jù)速度時間公式求出物體速度減為零的時間，判斷物體是否停止，再結(jié)合位移公式求出20s內(nèi)的位移；注意物體速度減為零后不再運動．6、C【解析】A、由萬有引力提供向心力有，得，因“天宮二號”的半徑大則其速率小，故A錯誤．B、“神舟十一號”變軌要加速做離心運動，向后噴氣補充了能量其機械能增加，則B錯誤．C、對接時在同一位置，根據(jù)牛頓第二定律知萬有引力產(chǎn)生加速度相同，則C正確．D、“神舟十一號”可以減速做向心運動，萬有引力大于向心力，軌道半徑會變小，則D錯誤．故選C．【點睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握變軌的原理，以及掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運用．7、BC【解析】

人的速度原來為零，起跳瞬間為v，則由動量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面對人的沖量為I=mv+mg△t；故A錯誤，B正確；在整個過程中，人的重心高度增加，速度增大，機械能增加，人的機械能增加是因為人自身內(nèi)力做了功．地面對人的支持力作用點無位移，不做功，故地面對人做功為零；故C正確，D錯誤；故選BC．【點睛】在應(yīng)用動量定理時一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量，不要把重力漏掉．另外地面對人是否做功的問題是易錯點，要根據(jù)功的概念去理解.8、BC【解析】

A．滑塊加速運動時，與傳送帶間相對滑動，受到向右的滑動摩擦力，當(dāng)相對靜止后不受摩擦力，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得滑塊的加速度為：，共速的時間為，滑塊在勻加速階段的位移為：，皮帶的位移為：，滑塊相對皮帶的位移：，由此可知滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移，故B正確；C．根據(jù)動能定理可得皮帶對滑塊做的功為：，故C正確；D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為：，故D錯誤．9、BD【解析】

等量同種電荷電場線如圖：

A．結(jié)合等量異種點電荷的電場線的圖象可知，ab兩點的電場強度的方向不同，故A錯誤；

B．d點的電勢為正值，c點的電勢為負(fù)值，c點電勢低于d點電勢，故B正確；

C．在bc的連線上，兩電荷連線上方，場強豎直向分量向下，兩電荷連線下方，場強豎直向分量向上。則質(zhì)子由b到c，電場力先做正功后做負(fù)功，故C錯誤；

D．由c→d，質(zhì)子受力的方向與運動的方向之間的夾角始終是鈍角，電場力做負(fù)功，電勢能一直在增大，故D正確。故選BD。10、BC【解析】

A.由題知，重物沒有位移，所以人對重物沒有做功，功率為0，故A錯誤。B.根據(jù)人的重心不動知人處于平衡狀態(tài)，人所受的摩擦力與拉力平衡，傳送帶對人的摩擦力方向向右，拉力等于物體的重力mg，所以人對傳送帶的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正確。C.在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量等于人對傳送帶做的功，人的重心不動，繩對人的拉力和人與傳送帶間的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根據(jù)，所以人對傳送帶做功為mgvt，故C正確。D.由于恒力做功，根據(jù)功率知：若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率增大，故D錯誤。11、AC【解析】AB、根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系P=Fv可知，當(dāng)速度最小時，牽引力最大，變速桿應(yīng)推至“1”擋，故A正確，B錯誤；C、在額定功率下以最高速度行駛時，，故C正確；D、以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的輸出功率為，故D錯誤；故選AC．【點睛】根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系P=Fv判斷轎車要以最大動力上坡，變速桿應(yīng)推至的檔位，在額定功率下以最高速度行駛時．12、AD【解析】

AB．在下滑的整個過程中，只有重力對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行時，桿的彈力對A做功，所以A球機械能不守恒，故選項A正確，B錯誤；C．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得，代入解得，故選項C錯誤．D．系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為，故選項D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）交流（2）D（3）B【解析】試題分析：當(dāng)橡皮筋把小車彈出時，小車的運動情況記錄在紙帶的點的分布上，通過測量兩點間距離，除以時間即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打點計時器的關(guān)系需要使用交流電源．摩擦力的組成部分有滾動摩擦，空氣阻力、紙帶與打點計時器之間的摩擦等等，因此應(yīng)放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，所以第（2）問選擇D．由于木板水平放置，所以摩擦力還存在．當(dāng)彈力與摩擦力相等時，加速度為零，此時物體速度最大．此后彈力變小，而摩擦力不變，物體開始做減速的運動．所以答案為B．考點：打點計時器、平衡摩擦力、物體達(dá)到最大速度的條件點評：此類題型考察了對該實驗原理的理解，需要講物體運動的受力條件與物體運動情況相結(jié)合，屬于綜合程度較高的問題．14、左；1.20；AB之間的距離；重物的質(zhì)量太小或摩擦阻力太大；【解析】試題分析：紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙