2023年商丘名校物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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：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、如圖所示，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．小球的向心力由以下哪個(gè)力提供A．重力 B．支持力C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力2、(本題9分)如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．不計(jì)空氣阻力，對(duì)于小球下降階段，下列說法中正確的是()A．在B位置小球動(dòng)能最大B．在C位置小球動(dòng)能最大C．整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒D．從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少等于小球動(dòng)能的增加3、一個(gè)物體從空中落下，在這個(gè)過程中，重力對(duì)它做的功為2000J，物體克服空氣阻力做的功為100J．則在這一過程中，物體的重力勢(shì)能A．減小了2000JB．減小了2100JC．增加了2000JD．減小了1900J4、一物體靜止在光滑水平面，先對(duì)它施加一水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t后撤去該力，并立即再對(duì)它施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)時(shí)間t后物體回到出發(fā)點(diǎn)，則在此過程中，F(xiàn)1、F2分別對(duì)物體做的功的大小W1、W2的關(guān)系是（）A．W1=W2 B．W2=2W1 C．W2=3W1 D．W2=5W15、(本題9分)如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實(shí)質(zhì)就是一種大型拋石機(jī)。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時(shí)用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因?yàn)橹匚锏臓烤Y，長臂會(huì)猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡(jiǎn)化為圖乙所示，橫桿的質(zhì)量不計(jì)，將一質(zhì)量m=10kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的石塊，裝在橫桿長臂與轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)相距L=5m的末端口袋中，在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點(diǎn)，靜止時(shí)長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng)，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點(diǎn)的水平距離s=20m，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時(shí)的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時(shí)的初速度為20m/sC．從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，長臂對(duì)石塊做的功為2050JD．從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，長臂對(duì)石塊做的功為2500J6、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量分別為和的兩個(gè)物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平圓盤上沿直徑方向放置，與轉(zhuǎn)盤的動(dòng)摩擦因數(shù)均為（可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．A離軸的距離為離軸的距離為，兩物塊用一根細(xì)繩連在一起．隨圓盤以角速度一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且與圓盤保持相對(duì)靜止，下列說法正確的是（）A．所受的合外力與所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圓心C．若，細(xì)繩無張力D．若，兩物塊與圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)7、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rA＞rB＞rC，下列判斷正確的是（）A．齒輪A與C角速度大小相等B．齒輪A與B線速度大小相等C．齒輪B與C邊緣的角速度大小相等D．齒輪A與B角速度大小相等8、(本題9分)如圖所示，取稍長的細(xì)竹桿，其一端固定一枚小鐵釘，另一端用羽毛做一個(gè)尾翼，做成A．B兩只“飛鏢”，將一軟木板掛在豎直墻壁上作為鏢靶．在離木板一定距離的同一高度處，將它們水平擲出，不計(jì)空氣阻力，兩只“飛鏢”插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是()A．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大B．A鏢擲出時(shí)的初速度比B鏢擲出時(shí)的初速度大C．B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大D．B鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比A鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長9、(本題9分)如圖所示，圓心在O點(diǎn)，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時(shí)，B位于c點(diǎn)，從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長，不計(jì)一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對(duì)小球B做功的功率一直不變C．小球A的機(jī)械能一直增加D．小球B經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的速度大小為10、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時(shí)，物體的速度為2m/s，g取10m/s2,則：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物體克服重力做功12J D．手對(duì)物體的拉力做功12J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力?，F(xiàn)把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖4所示。實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=___________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________。(3)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。12、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用圖示裝置驗(yàn)證小球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)中小球擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好與桌面接觸但沒有彈力，D處（箭頭所指處）放一鋒利的刀片，細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)能被割斷，小球做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面，P是一刻度尺．該同學(xué)方案的優(yōu)點(diǎn)是只需利用刻度尺測(cè)量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x即可．（1）測(cè)量A位置到桌面的高度H應(yīng)從_________（填“球的上邊沿”“球心”或“球的下邊沿”）開始測(cè)．（2）實(shí)驗(yàn)中多次改變H值并測(cè)量與之對(duì)應(yīng)的x值，利用作圖象的方法去驗(yàn)證．為了直觀地表述H和x的關(guān)系（圖線為直線），若用橫軸表示H，則縱軸應(yīng)表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下擺過程中機(jī)械能守恒，則h、H和x的關(guān)系為H=____________．

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、C【解析】試題分析：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正確．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)；受力分析【名師點(diǎn)睛】本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合進(jìn)行分析，是常用的方法和思路．2、B【解析】

AB.小球從B至C過程，重力大于彈簧的彈力，合力向下，小球加速運(yùn)動(dòng)；C到D過程，重力小于彈力，合力向上，小球減速運(yùn)動(dòng)，而在C點(diǎn)小球所受彈力大小等于重力，加速度為零，所以在C點(diǎn)速度最大，即動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.小球下降過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的重力勢(shì)能、動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能總和保持不變，而小球的機(jī)械能會(huì)變化，所以從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能增加量和彈性勢(shì)能增加量之和，故小球重力勢(shì)能的減少大于小球動(dòng)能的增加。故CD錯(cuò)誤。3、A【解析】

重力做正功，重力勢(shì)能減小，重力做了2000J的正功，故重力勢(shì)能減少2000J；AC．綜上所述重力勢(shì)能減少2000J，A正確C錯(cuò)誤；BD．重力做了多少功，重力勢(shì)能就改變多少，與其他力做功無關(guān)，BD錯(cuò)誤．4、C【解析】試題分析：根據(jù)兩段運(yùn)動(dòng)位移大小相等可得，計(jì)算可得，因?yàn)镕=ma，所以，因?yàn)閃=FS，所以W2=3W1，故選C考點(diǎn)：考查功的計(jì)算點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，抓住已知條件：位移大小相同，只需確定兩個(gè)力的大小關(guān)系即可求解5、C【解析】

AB．石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度為可得水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)可得平拋的初速度為故AB錯(cuò)誤；CD．石塊從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理解得長臂對(duì)石塊做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6、BCD【解析】

A、物塊A與B一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A錯(cuò)誤.B、B有相對(duì)于圓盤向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圓心；故B正確.C、物塊B距離圓心較遠(yuǎn)，當(dāng)B的向心力恰好等于最大靜摩擦力時(shí)：，則：，則當(dāng)時(shí)，繩子上沒有拉力；故C正確.D、設(shè)當(dāng)A、B所受摩擦力均達(dá)到最大時(shí)，細(xì)線拉力為T，對(duì)A物塊：，對(duì)B物塊：聯(lián)立解得：；故D正確.故選BCD.7、BC【解析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動(dòng)，即齒輪A與B邊緣點(diǎn)線速度相等，根據(jù)公式可知，半徑比較大的A的角速度小于B的角速度，而B與C是同軸傳動(dòng)，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯(cuò)誤，BC正確．

點(diǎn)睛：本題考查同緣傳動(dòng)和同軸傳動(dòng)的特點(diǎn)，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，同軸傳動(dòng)角速度相等是解答的關(guān)鍵．8、BD【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不能判斷AB質(zhì)量的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；根據(jù)知，B下降的高度大，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長，根據(jù)x=v0t知，水平位移相同，則A的初速度大于B的初速度，故BD正確；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判斷出B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大，故C錯(cuò)誤．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．9、CD【解析】

根據(jù)速度的分解知識(shí)可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力瞬時(shí)功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時(shí)重力的功率為零；B球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對(duì)小球B做功的功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對(duì)A球做正功，由功能原理可知，A球的機(jī)械能一直增加．故C正確．設(shè)小球B經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，此時(shí)A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】本題解題的關(guān)鍵是對(duì)兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時(shí)功率．10、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動(dòng)能的變化量，，A錯(cuò)誤B正確。CD.克服重力做功，因?yàn)楹狭ψ龉?J，所以手對(duì)物體做功為，C錯(cuò)誤D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、圖3mgx2外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車，小車應(yīng)該在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；第二空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=mgx2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)小車的速度等于AC之間的平均速度，則；第四空.由圖像可知，W與v2成正比，即外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比.12、（1）球的下邊沿；（2）x2；（3）