2023年江蘇省徐州市擷秀初級中學物理高一下期末復習檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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、如圖所示，電風扇工作時，葉片上a、b兩點的線速度分別為va、vb，角速度分別為ωa、ωb，則下列關(guān)系正確的是A．， B．，C．， D．，2、第一個在實驗室通過實驗比較精確測量出萬有引力常量的物理學家是A．哥白尼 B．開普勒 C．伽利略 D．卡文迪許3、(本題9分)如圖所示，足夠長的粗糙斜面固定在地面上，某物塊以初速度從底端沿斜面上滑至最高點后又回到底端．上述過程中，若用x、、a和EK分別表示物塊的位移、速度、加速度和動能各物理量的大小，t表示運動時間，下列圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．4、一條小河寬100m，水流速度為8m/s，一艘快艇在靜水中的速度為6m/s，用該快艇將人員送往對岸。關(guān)于該快艇的說法中正確的是（）A．渡河的最短時間為10sB．渡河時間隨河水流速加大而增長C．以最短位移渡河，位移大小為100mD．以最短時間渡河，沿水流方向位移大小為5、(本題9分)如圖（俯視圖），用自然長度為l0，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是m的兩個小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞O點在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的圓盤上，物體P、Q和O點恰好組成一個邊長為2l0的正三角形．已知小物塊P、Q和圓盤間的最大靜摩擦力均為kl0，現(xiàn)使圓盤帶動兩個物體以不同的角速度做勻速圓周運動，則（）A．當圓盤的角速度為ω=時,圓盤對P的摩擦力最小B．當圓盤的角速度為ω=時,圓盤對Q的摩擦力的大小等于彈簧彈力的大小C．當圓盤的角速度為ω=時,物塊Q受到的合力大小為kl0/2D．當物體P、Q剛要滑動時，圓盤的角速度為ω=6、如圖所示，某人游珠江，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ィ懈魈幩魉俣认嗟?，他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A．水速大時，路程長，時間長B．水速大時，路程長，時間短C．水速大時，路程長，時間不變D．路程、時間與水速無關(guān)7、(本題9分)宇宙中兩顆靠得很近的天體組合為雙星。如圖，某雙屋由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點O做勻速圓周運動。S1到O的距離為r，已知萬有引力常量為G.以下說法中正確的是A．它們做圓周運動的線速度大小相等B．它們做圓周運動的動量大小相等C．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求SD．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求S8、如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，在其正上方某高度由靜止釋放一小球，設(shè)下落過程中小球的加速度為a、位移為x、機械能為E，不計空氣阻力，豎直向下為正方向。則下落至最低點的過程中a、E隨x的變化圖線可能正確的是A． B． C． D．9、(本題9分)在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關(guān)于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．10、(本題9分)已知一只船在靜水中的速度為3m/s，它要渡過一條寬度為30m的河，河水的流速為5m/s，則下列說法中正確的是()A．船不可能渡過河B．船渡河航程最短時，船相對河岸的速度大小為4m/sC．船不能垂直到達對岸D．船垂直到達對岸所需時間為6s11、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠在固定的圓軌道上運動。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小B．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此遠離地球，軌道半徑會變大C．在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動能會增大12、(本題9分)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，關(guān)于此實驗的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點計時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點跡模糊，則不可用來驗證機械能守恒二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)驗證機械能守恒定律的方法很多，落體法驗證機械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計時器來驗證機械能守恒定律的簡易示意圖．當有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，所用的光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10﹣3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．一同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi=求出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是：_____．（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為_____、_____、_____．（3）通過實驗得出的結(jié)論是：_____．（4）根據(jù)該實驗，請你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是_____．14、（10分）(本題9分)用如圖所示的裝置“驗證機械能守恒定律”．實驗室所給的電源為輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量．第14題圖第14題圖(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器材；B．將打點計時器接到電源的“交流輸出”端上；C．用天平測量出重物的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的重物，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．其中沒有必要進行的操作步驟是。(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)(2)某同學在上述驗證機械能守恒定律的實驗中得到一條較為理想的紙帶，若Ｏ點為重物下落的起始點，重物的質(zhì)量m，電源的頻率為f,則重物從Ｏ到Ｃ過程減小的重力勢能；增加的動能。（當?shù)刂亓铀俣葹間，用給出的字母表示）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，一個質(zhì)量為m的木塊，從半徑為R、質(zhì)量為M的光滑圓槽頂端由靜止滑下．在槽被固定和可沿著光滑平面自由滑動兩種情況下，木塊從槽口滑出時的速度大小之比為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。17、（12分）(本題9分)如圖所示，長木板質(zhì)量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，質(zhì)量為m=1kg的物塊A，右端放著一個質(zhì)量也為m=1kg的物塊B，兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AB之間的距離L=6m，開始時物塊與木板都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.為使物塊A與木板發(fā)生相對滑動，F(xiàn)至少為多少？（1）.若F=8N，求物塊A經(jīng)過多長時間與B相撞，假如碰撞過程時間極短且沒有機械能損失，則碰后瞬間A、B的速度分別是多少？

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

電扇上的a、b兩點在同一扇葉上屬于共軸轉(zhuǎn)動，具有相同的角速度，所以，由于線速度，而且由圖可知，所以．故選D正確．2、D【解析】

A．哥白尼通過細致得觀察與測量計算出日、月、行星得軌跡，提出了日心說；B．開普勒通過對其老師第谷畢生觀測數(shù)據(jù)得分析計算，提出了行星運動規(guī)律，即開普勒三定律；C．伽利略通過實驗測量、數(shù)學運算、邏輯分析等科學方式對力、運動、力與運動的關(guān)系提出了一系列科學的結(jié)論；D．卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量。3、B【解析】試題分析：上滑時物體做勻減速運動，下滑時做勻加速運動，故x-t圖線是曲線，a-t線是平行t軸的直線，故選項AC錯誤；由于上滑時合外力為重力分力和摩擦力之和，加速度大小不變，沿斜面向下；下滑時合外力為重力分力和摩擦力之差，加速度大小不變，方向沿斜面向下；所以上滑時加速度大，所以速度曲線斜率大；下滑時加速度小，所以速度曲線效率小，且此過程中，摩擦力做功，使物塊到達底端的速率變小，故B正確．據(jù)速度公式和動能公式可知，動能隨時間成二次函數(shù)關(guān)系變化，而圖中是一次函數(shù)關(guān)系，且由于有摩擦力功，故回到底端的動能將小于初動能，故D錯誤．故選B.考點：運動圖像；勻變速運動的規(guī)律.4、D【解析】

A、小船要過河時間最短，船頭方向需垂直河岸方向：．A錯誤；B、以最短時間渡河時，船頭方向需垂直河岸方向，與水流的方向垂直，不論河水速度如何變化，都不會影響渡河時間，B錯誤；C、當合速度的方向與快艇在靜水中的速度方向垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游所成的夾角為θ，則有渡河的最短航程：，C錯誤；D、以最短時間渡河時，所需的時間為：，那么沿水流方向位移大小為．D正確。5、A【解析】PQ間的距離為2l0，而彈簧的原長為l0，故彈簧的彈力為.A、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，根據(jù)合力與分力構(gòu)成的矢量三角形可知，此時靜摩擦力具有最小值為，故A正確．B、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，因力的三角形可知靜摩擦力不等于彈簧的彈力，故B錯誤．C、D、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，也為物體所受的合力，此時物體和圓盤還未相對滑動，故C、D均錯誤．故選A．【點睛】本題關(guān)鍵是物體的受力情況和運動情況，找到向心力來源，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，注意臨界情況的分析．6、C【解析】

本題考查的是合運動和分運動之間的關(guān)系：合運動與分運動之間存在如下的特點：(1)獨立性原理：各個分運動之間相互獨立，互不影響．(2)等時性原理，合運動與分運動總是同時開始，同時結(jié)束人在游泳過河時，渡河方向的速度不受水流速度的影響，因此渡河時間不變，水速越大，水平方向的位移越大，則合位移越大，即路程越大，因此C正確ABD錯誤7、BC【解析】

這是一個雙星的問題，S1和S2繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，S1【詳解】設(shè)星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，它們的軌道半徑分別是r、r'；星體S1、S2做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【點睛】本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，雙星的特點是兩個星體周期相等，星體間的萬有引力提供各自所需的向心力。8、AC【解析】

AB.小球開始下落時，做自由落體運動，加速度不變，當小球和彈簧接觸時，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma，所以：，當壓縮到最低點時，加速度大于g，故A正確，B錯誤；CD.下降過程，自由落體階段，小求機械能守恒，當與彈簧接觸后，由能量守恒得：小球減少的機械能等于彈簧增加的彈性勢能，即：E0-E=kx2，則，E=E0-kx2，故C正確，D錯誤。9、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運動，設(shè)線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運動過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時間圖像的斜率再減小，故AB錯誤；由于不知道當線框完全進入磁場時重力和安培力的關(guān)系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確10、BC【解析】

A．當靜水速度與河岸不平行，則船就能渡過河，A錯誤；B．以水速矢量尾端為圓心，以小船船速大小為半徑做圓，過水速矢量始端做圓的切線，此時小船航程最短，合速度與船速垂直，故船相對河岸的速度大小為m/s，B正確；C．根據(jù)平行四邊形定則，由于靜水速小于水流速，則合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到達對岸，C正確；D．當靜水速與河岸垂直時，渡河時間：sD錯誤。故選BC。11、AD【解析】

由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，則此時地球的引力大于向心力，掌握衛(wèi)星做近心運動，因此靠近地球，軌道半徑會變小，選項A正確，B錯誤；在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星由于受阻力作用，則其機械能減小，選項C錯誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的半徑減小，根據(jù)v=GM【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，當引力大于向心力時要做近心運動，會根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關(guān)系．12、AC【解析】

A.實驗中安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實驗誤差，故A正確；B.實驗可通過打點計時器打出的紙帶情況計算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點跡模糊，可以選比較清晰的點作為初始位置，所以可以用來驗驗證機械能守恒，故D錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）當位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒（4）C．【解析】（1）根據(jù)平均速度的定義可知，當位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi=求出．

（2）根據(jù)題意可知：，則動能的增加量△Ek5＝Mv52?Mv12=×0.1×(4.222?3.142)J=0.397J，重力勢能的減小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒．

（4）根據(jù)機械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h圖線為過原點的傾斜直線，故選C．點睛：本題考查了實驗“驗證機械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及利用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)的能力，注意物理基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用．14、（1）C；（2分）（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)【解析】本題考查的是對“驗證機械能守恒定律”實驗的應(yīng)用問題，由于實驗結(jié)果與物體質(zhì)量無關(guān)，故步驟C是不必要的；其他步驟為實驗的內(nèi)容及步驟；從O到C下落的高度為x0+x1，故重力勢能減少量為mg(x0+x1)；根據(jù)動能定理，合外力做功，增加的動能三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、【解析】圓槽固定時，木塊下滑過程中只有重力做功，由動能定理得：mgR