2023年福建省南平市高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(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、(本題9分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的均勻光滑小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，三角劈與小球的接觸點(diǎn)為P，小球重心為O，PO的連線與豎直方向的夾角為θ．則三角劈對(duì)小球的彈力（）A．方向豎直向上，大小為mgB．方向豎直向上，大小為mgcosθC．方向沿PO向上，大小為D．方向沿PO向上，大小為mgtanθ2、(本題9分)某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/4，半徑為地球半徑的4倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（）A．16倍B．1/4倍C．4倍D．1/16倍3、(本題9分)如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C。下列說法中正確的是（）A．A、B的角速度相同B．A、C的角速度相同C．B、C的線速度相同D．B、C的角速度相同4、(本題9分)飛機(jī)做可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛行表演．若飛行半徑為2000m，速度為200m/s，則飛機(jī)的向心加速度大小為A．0.1m/s2 B．10m/s2 C．20m/s2 D．40m/s25、如圖所示，牛頓在思考萬有引力定律時(shí)就曾設(shè)想，把物體從高山上O點(diǎn)以不同速度水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也就一次比一次遠(yuǎn)．不考慮大氣阻力，以下說法正確的是（）A．以7.9km/s的速度拋出的物體可沿著軌道AB．以7.9km/s的速度拋出的物體可沿著圓軌道BC．以大于7.9km/s，小于11.2km/s的速度拋出的物體有可能沿著圓軌道D．以大于11.2km/s，小于16.7km/s的速度拋出的物體有可能沿著橢圓軌道6、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至A處，彈簧恰好原長(zhǎng)，在A處由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的過程中，錯(cuò)誤的是：A．小球機(jī)械能守恒B．小球重力勢(shì)能減小C．彈簧彈性勢(shì)能增大D．小球和彈簧組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒7、如圖，A、B質(zhì)量分別為m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小車C上，小車質(zhì)量為m3＝1kg，A、B與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，事先三者均靜止在光滑的水平面上。某時(shí)刻A、B間炸藥爆炸（時(shí)間極短）使A、B獲得圖示左右方向的瞬時(shí)速度和11J的總機(jī)械能。假設(shè)A、B最終都沒有離開小車上表面，水平面足夠長(zhǎng)，g＝10m/s1．現(xiàn)從炸藥爆炸結(jié)束開始計(jì)時(shí)，則（）A．t＝0時(shí)，A、B的速度大小分別是4m/s、1m/sB．t＝0.4s時(shí)，B與平板小車C先相對(duì)靜止C．t＝0.8s時(shí)，A與平板小車C相對(duì)靜止D．t＝0.8s時(shí)，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q＝10J8、(本題9分)如圖甲所示是游樂場(chǎng)中過山車的實(shí)物圖，可將過山車的部分運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圖乙的模型。若質(zhì)量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點(diǎn)，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說法正確的是（）A．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，合外力做功為mgRB．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，機(jī)械能損失12C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)恰好與軌道之間無相互作用9、如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動(dòng)變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（）A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動(dòng)變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會(huì)發(fā)光10、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時(shí)，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒11、2016年1月20日，美國(guó)天文學(xué)家MichaelBrown推測(cè)：太陽系有第九個(gè)大行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，直徑約為地球直徑的4倍，到太陽的平均距離約為地球到太陽平均距離的600倍，萬有引力常量G已知．下列說法正確的有A．該行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期在1～2萬年之間B．由題中所給的條件可以估算出太陽的密度C．該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度12、(本題9分)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)的輕桿，輕桿的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕桿可以帶著球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，若開始時(shí)輕桿處于水平位置，并由靜止釋放，如圖所示．當(dāng)桿下落到豎直位置時(shí)（）A．外端小球的速率為B．外端小球的機(jī)械能減少mgLC．中點(diǎn)小球的機(jī)械能減少mgLD．每個(gè)小球的機(jī)械能都不變二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)小明利用如圖裝置用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺(tái)上，一塊長(zhǎng)度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點(diǎn)，將光電門固定在A的正下方B處．調(diào)整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較小鐵片在釋放點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．取作為小鐵片經(jīng)過光電門時(shí)速度．d為小鐵片長(zhǎng)度，t為小鐵片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間，可由計(jì)時(shí)器測(cè)出．（1）用計(jì)算小鐵片動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量小鐵片長(zhǎng)度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過光電門時(shí)速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時(shí)速度v2___（選填偏大，偏小）（3）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過光電門時(shí)中間時(shí)刻和中間位置速度不相等；③長(zhǎng)度d值的測(cè)量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是（選填序號(hào)）．14、（10分）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行．飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)飛船中帶有基本的測(cè)量工具．..（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是_________________________．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和___________．（3）待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為_____________．三、計(jì)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，虛線MN、PQ之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩虛線間距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，由b點(diǎn)垂直進(jìn)入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從MN上的某點(diǎn)c(圖中未畫出)離開，其速度與電場(chǎng)方向成45°角．不計(jì)帶電粒子的重力．求：(1)帶電粒子剛進(jìn)入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v0；(2)水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；(3)bc兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc．16、（12分）(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的自由端位于O點(diǎn)。用功率恒為P的水平拉力將一質(zhì)量為m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止開始向右拉動(dòng)，經(jīng)t=2s時(shí)間運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，恰好達(dá)到最大速度vm=4m/s，此時(shí)將拉力撤去?；瑝K繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮至最短。已知xAO=4m，xOB=1m，從A→O→B的整個(gè)過程中滑塊所受摩擦阻力f恒定不變，空氣阻力不計(jì)。求：(1)恒定功率P及摩擦阻力f的大??；(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能EP。17、（12分）(本題9分)有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車駛上半徑為50m的圓弧形拱橋．問：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力是多大？（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒有壓力作用而騰空？（3）設(shè)想拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣，那么汽車要在這樣的橋面上騰空，速度要多大？（重力加速度g取10m/s2，地球半徑R取6.4×103km）

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、C【解析】

彈力中點(diǎn)線接觸時(shí)方向垂直于線，即三角劈對(duì)球的彈力垂直于過P點(diǎn)的球的切線，然后根據(jù)平衡條件求彈力的大?。畬?duì)小球受力分析，三角劈對(duì)小球的彈力方向沿PO向上，采用合成法，如圖，由幾何知識(shí)得故選C．2、B【解析】設(shè)地球質(zhì)量M，某星球質(zhì)量，地球半徑r，某星球半徑4r，由萬有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：，解得衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式，分別代入地球和某星球的各物理量得此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式解得．3、D【解析】試題分析：AB兩點(diǎn)屬于同一條傳送帶上的兩點(diǎn)，即線速度相等，兩點(diǎn)的半徑不同，根據(jù)可得，兩點(diǎn)的角速度不同，A錯(cuò)誤，BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩點(diǎn)的角速度相等，兩點(diǎn)的半徑不同，根據(jù)根據(jù)可得，兩點(diǎn)的線速度不同，C錯(cuò)誤，D正確，C點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度相等，但是B點(diǎn)和A點(diǎn)的角速度不等，所以AC兩點(diǎn)的角速度不等，B錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了勻變速圓周運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)物理量之間的關(guān)系4、C【解析】

由向心加速度的公式可得．故選C【點(diǎn)睛】本題是對(duì)向心加速度公式的直接考查，比較簡(jiǎn)單，熟記向心加速度的公式直接計(jì)算即可．5、B【解析】當(dāng)v1=7.9km/s時(shí)，為地球的第一宇宙速度；當(dāng)v6、A【解析】

小球運(yùn)動(dòng)過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球高度降低，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)B正確；彈簧被拉長(zhǎng)，則彈簧彈性勢(shì)能增大，選項(xiàng)C正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確；此題選項(xiàng)錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選A.7、AC【解析】

A.炸藥爆炸瞬間A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向，有：0=A、B的機(jī)械能總量為11J，故：E=12J=聯(lián)立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A項(xiàng)與題意相符；BC.爆炸后AB在C上滑動(dòng)，B先與C相對(duì)靜止，設(shè)此時(shí)A的速度為v3，B、C的速度為v4，該過程中ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)該過程的時(shí)間為t3，對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1對(duì)C應(yīng)用動(dòng)量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人數(shù)據(jù)得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑動(dòng)直到相對(duì)靜止，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0設(shè)A滑動(dòng)的總時(shí)間為t，則-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；D.t=0.8s時(shí)，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=E=11J故D項(xiàng)與題意不相符。8、BC【解析】

A．到達(dá)A點(diǎn)其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力做功為W故選項(xiàng)A不符合題意.B．P到A的過程中，重力勢(shì)能的減少量為△EG＝2mgR，所以機(jī)械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過程中，小球克服阻力做功W故選項(xiàng)B符合題意.C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項(xiàng)C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達(dá)A點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得mgR因?yàn)閃克′＜W克=1所以v所以在A點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫Σ粸榱?故選項(xiàng)D不符合題意.9、AB【解析】試題分析：因回路接的是交流電，所以當(dāng)開關(guān)閉合后，線圈A中通變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，所以線圈B的磁通量變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若回路閉合，回路由感應(yīng)電流，小燈珠發(fā)光，所以A正確；若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，因越靠近A，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)變化的越快，A中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大，所以小燈珠會(huì)更亮，故B正確；因回路接的是交流電，閉合電鍵后，仍能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，所以C錯(cuò)誤；若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，說明線圈B與電珠構(gòu)成的回路不閉合，故再怎么移動(dòng)滑片，小燈珠也不會(huì)發(fā)光，所以D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)定律10、BC【解析】

A.C剛離開地面時(shí)，A的速度最大，此時(shí)B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯(cuò)誤；C.C剛離開地面時(shí)，對(duì)A有：kx2=mg

此時(shí)B有最大速度，即aB=aA=0

對(duì)B有：T-kx2-mg=0

對(duì)A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對(duì)B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢(shì)能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對(duì)系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11、ACD【解析】

根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可知:，解得，選項(xiàng)A正確；因太陽的半徑未知，故據(jù)題中條件不能估測(cè)太陽的密度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，，故該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，則，故該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)D正確．12、AC【解析】

A.兩球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)v=rω知，兩球的線速度大小之比為1:2，設(shè)桿的中點(diǎn)小球的速度為v，則外端小球的速度為2v，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：mgL+mg?=+解得：v=，則外端小球的速率為：v′=2v=，故A正確；BCD.外端小球的重力勢(shì)能減小量為mgL，動(dòng)能增加量為：=mgL，則外端小球機(jī)械能增加mgL，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知，中點(diǎn)小球的機(jī)械能減小mgL.可知兩球的機(jī)械能都在變化．故BD錯(cuò)誤，C正確．故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（2）2．52,2m/s（2）偏?。?）①②【解析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知v2即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)都有．（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會(huì)不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理具有