2024屆宜昌市重點(diǎn)中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆宜昌市重點(diǎn)中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題考生須知：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。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當(dāng)兩球運(yùn)動到某點(diǎn)重新相遇的速率分別為和，若不計(jì)空氣阻力，則A． B． C． D．2、(本題9分)2007年10月24日，我國自行研制的“嫦娥一號”探月飛船順利升空，此后經(jīng)過多次變軌，最終成功地實(shí)現(xiàn)了在距離月球表面200km左右的圓形軌道上繞月飛行．若飛船繞月運(yùn)行的圓形軌道半徑增大，則飛船的（）A．周期增大 B．線速度增大C．加速度變大 D．角速度變大3、(本題9分)對于相隔一定距離的兩個質(zhì)點(diǎn)，要使它們之間的萬有引力變?yōu)樵瓉淼?倍，可以采用的辦法是A．僅把兩者的質(zhì)量都增大2倍 B．僅把兩者的質(zhì)量都增大到原來的倍C．僅把兩者的距離減小到原來的 D．僅把兩者的距離增大到原來的倍4、如圖，位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動，在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊，距圓心的距離為,木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中，下列說法正確的是()A．小木塊滑動時，沿切線方向滑離圓盤B．小木塊受重力、支持力和向心力C．小木塊獲得的最大動能為D．小木塊所受摩擦力提供向心力，始終指向圓心，故不對其做功5、(本題9分)汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A．牽引力的功率恒定B．牽引力隨速度增大而減小C．牽引力功率與時間成正比D．合外力功率恒定6、(本題9分)一物體從某高度以初速度v0水平拋出，落地時速度大小為v1，則它運(yùn)動時間為（）A． B． C． D．7、(本題9分)質(zhì)量為的汽車發(fā)動機(jī)額定輸出功率為P，當(dāng)它在平直的公路上以加速度由靜止開始勻加速啟動時，其保持勻加速運(yùn)動的最長時間為，汽車運(yùn)動中所受的阻力大小恒定，則()A．若汽車在該平直的路面上從靜止開始以加速度勻加速啟動，其保持勻加速運(yùn)動的最長時間為B．若汽車以加速度a由靜止開始在該路面上勻加速啟動，經(jīng)過時間發(fā)動機(jī)輸出功率為C．汽車保持功率P在該路面上運(yùn)動可以達(dá)到的最大速度為D．汽車運(yùn)動中所受的阻力大小為8、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運(yùn)動，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s1．下列說法正確的是A．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物體在前3m運(yùn)動過程中的加速度為3m/s1C．物體運(yùn)動的最大位移為13mD．x＝9m時，物體的速度為9、如圖，光滑水平面上有甲、乙兩輛小車，用細(xì)線相連，中間有一個被壓縮的輕彈簧，兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)燒斷細(xì)線，兩小車分別向左、右運(yùn)動。已知甲、乙兩小車質(zhì)量之比為31，下列說法正確的是（）A．彈簧彈開后，甲、乙兩車速度大小之比為13B．彈簧彈開后，甲、乙兩車動量大小之比為31C．彈簧彈開過程，彈簧彈力對甲、乙兩車的沖量大小之比為31D．彈簧彈開過程，彈簧彈力對甲、乙兩車做功之比為1310、(本題9分)一輛汽車在司機(jī)控制下，始終讓發(fā)動機(jī)以額定功率工作，則以下說法中正確的是A．汽車速度最大時，牽引力等于阻力 B．汽車的牽引力始終保持不變C．汽車只能做勻速運(yùn)動，不能加速運(yùn)動 D．汽車的速度變小，則牽引力越大11、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球置于半徑為R的光滑豎直圓軌道最低點(diǎn)A處，B為軌道最高點(diǎn)，C、D為圓的水平直徑兩端點(diǎn)．輕質(zhì)彈簧的一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端與小球栓接，已知彈簧的勁度系數(shù)為，原長為L=2R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，若給小球一水平初速度v0，已知重力加速度為g，則A．無論v0多大，小球均不會離開圓軌道B．若在則小球會在B、D間脫離圓軌道C．只要，小球就能做完整的圓周運(yùn)動D．只要小球能做完整圓周運(yùn)動，則小球與軌道間最大壓力與最小壓力之差與v0無關(guān)12、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點(diǎn)在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動。取桌面為重力勢能的參考面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運(yùn)動過程中其機(jī)械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一個人造天體飛臨某個行星，并進(jìn)入行星表面的圓軌道，已經(jīng)測出該天體環(huán)繞行星一周所用的時間為T，那么這顆行星的密度是__________。14、(本題9分)萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、如圖所示，兩個完全相同的小球A、B用長為l="0.8"m的細(xì)繩懸于以v="4"m/s向右勻速運(yùn)動的小車頂部，兩小球分別與小車的前后壁接觸.由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中的張力之比為_______________三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，R1=R2=2.5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，電壓表為理想電表。閉合電鍵S，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)滑片P分別滑到變阻器的兩端a和b時，電源輸出功率均為4.5W。求(1)電源電動勢；(2)滑片P滑動到變阻器b端時，電壓表示數(shù)。17、（10分）一質(zhì)量為2kg的小球從距離水平地面10m高的塔頂以某一豎直初速度下落，當(dāng)下落2m時，速度達(dá)到7m/s。以水平地面為零重力勢能面，g取10m/s2。求此時：（1）小球的動能；（2）小球的重力勢能；（3）小球的機(jī)械能。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解題分析】

a球上升過程會減速，b球下降會加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得得：可見相遇時va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、A【解題分析】

飛船做圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，所以A.周期半徑增大，周期增大，故A正確；B.線速度增大半徑增大，線速度減小，故B錯誤；C.加速度變大半徑增大，加速度減小，故C錯誤；D.角速度變大半徑增大，角速度減小，故D錯誤。3、B【解題分析】根據(jù)萬有引力定律可得：可知，A項(xiàng)：僅把兩者的質(zhì)量都增大2倍，萬有引力將變?yōu)樵瓉淼?倍；B項(xiàng)：僅把兩者的質(zhì)量都增大到原來的倍，萬有引力將變?yōu)樵瓉淼?倍；C項(xiàng)：僅把兩者的距離減小到原來的一半，萬有引力將變?yōu)樵瓉淼?倍；D項(xiàng)：僅把兩者的距離增大到原來的倍，萬有引力將變?yōu)樵瓉淼囊话耄?、C【解題分析】

A.小木塊滑動時，還受到指向圓心的摩擦力，所以軌跡為曲線，不會沿切線方向飛出，故A錯誤；B.小木塊在運(yùn)動的過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。向心力是效果力，不能說小球受到向心力。故B錯誤；C.在木塊的摩擦力沒有達(dá)到最大前，靜摩擦力的一部分提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力沿圓心方向的分力，又最大靜摩擦力等于滑動摩擦力：，解得最大速度，則小球的最大動能不超過：，故C正確；D.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時，小木塊的速度增大，由于重力和支持力不做功，根據(jù)動能定理知，摩擦力做正功，故D錯誤；5、C【解題分析】汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的過程中，根據(jù)F-f=ma可知，牽引力F是恒定的，根據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力的功率逐漸變大，選項(xiàng)AB錯誤；根據(jù)P=Fv=Fat可知，牽引力功率與時間成正比，選項(xiàng)C正確；根據(jù)P合=mav可知，合外力的功率逐漸變大，選項(xiàng)D錯誤；故選C.6、D【解題分析】

將物體落地的速度進(jìn)行分解，如圖所示：則有：又由小球豎直方向做自由落體運(yùn)動，有：vy=gt得：A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。7、BC【解題分析】

當(dāng)汽車以恒定的加速度啟動時，利用牛頓第二定律求的加速度，利用運(yùn)動學(xué)公式求的速度和時間；直到最后牽引力和阻力相等；【題目詳解】A、當(dāng)以加速度a加速運(yùn)動時有：F-f=ma，F(xiàn)=f+ma，加速達(dá)到的最大速度為：，故所需時間為：，當(dāng)加速度為2a時，F(xiàn)′-f=2ma，F(xiàn)′=f+2ma，故加速達(dá)到最大速度為：，所需時間為：，故A錯誤．B、時刻速度為，故功率為：，汽車的額定功率為：P=（f+ma）at，則，故B正確．C、根據(jù)P=（f+ma）at得：，當(dāng)牽引力等于阻力時速度最大為：，故C正確，D錯誤．故選BC．【題目點(diǎn)撥】本題考查的是汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運(yùn)動的過程一定要熟悉8、BD【解題分析】由摩擦力做功的圖象知：W=μmgx，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A錯誤；前3m運(yùn)動過程中,根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma；解得：a=3m/s1，故B正確；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N，W=fx,則，故C錯誤；x=9m時，有圖象根據(jù)動能定理：17-9×1=mv1得：物體速度v=3m/s，故D正確．故選BD.點(diǎn)睛：對于速度圖象類的題目，主要是要理解斜率的含義，橫縱坐標(biāo)的含義，然后再結(jié)合動能定理求解.9、AD【解題分析】

AB、設(shè)甲、乙兩車的質(zhì)量為m1、m2，彈簧彈開后，甲、乙兩車的速度為v1、v2，根據(jù)動量守恒定律：m1v1-m2v2=0，則彈簧彈開后，甲、乙兩車速度大小之比為13，動量大小之比為11，故A正確，B錯誤。C、根據(jù)動量定理I=p，彈簧彈開后，甲、乙兩車動量的變化p大小相等，故C錯誤。D、由動能Ek=mv2==知，根據(jù)動能定理W=Ek，==，即彈簧彈力對甲、乙兩車做功之比為13，故D正確。10、AD【解題分析】

ABC.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律則有：汽車做加速度減小的加速直線運(yùn)動，當(dāng)加速度時，汽車速度最大，做勻速直線運(yùn)動，汽車的牽引力等于阻力，故選項(xiàng)A符合題意，B、C不符合題意；D.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知汽車的速度變小，牽引力增大，故選項(xiàng)D符合題意。11、ACD【解題分析】A、B、因彈簧的勁度系數(shù)為，原長為L=2R，所以小球始終會受到彈簧的彈力作用，大小為F=K（l-R）=KR=mg，方向始終背離圓心，無論小球在CD以上的哪個位置速度為零，重力在沿半徑方向上的分量都小于等于彈簧的彈力（在CD以下，軌道對小球一定有指向圓心的支持力），所以無論v0多大，小球均不會離開圓軌道，故A正確，B錯誤．C、小球在運(yùn)動過程中只有重力做功，彈簧的彈力和軌道的支持力不做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為零，在最低點(diǎn)的速度最小，有：，解得：，所以只要，小球就能做完整的圓周運(yùn)動，故C正確．D、在最低點(diǎn)時，設(shè)小球受到的支持力為N，有，解得：①，運(yùn)動到最高點(diǎn)時受到軌道的支持力最小，設(shè)為N′，設(shè)此時的速度為v，由機(jī)械能守恒有：②；此時合外力提供向心力，有：③；聯(lián)立②③解得：④；聯(lián)立①④得壓力差為：△N=6mg，與初速度無關(guān)，故D正確．故選ACD．【題目點(diǎn)撥】該題涉及到的指示點(diǎn)較多，解答中要注意一下幾點(diǎn)：1、正確的對物體進(jìn)行受力分析，計(jì)算出沿半徑方向上的合外力，利用向心力公式進(jìn)行列式．2、注意臨界狀態(tài)的判斷，知道臨界狀態(tài)下受力特點(diǎn)和運(yùn)動的特點(diǎn)．3、熟練的判斷機(jī)械能守恒的條件，能利用機(jī)械能守恒進(jìn)行列式求解．12、CD【解題分析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動的臨界條件，結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題?！绢}目詳解】AB．小球通過軌道最高點(diǎn)時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點(diǎn)：，則在最高點(diǎn)小球的動能：（最小動能），在最高點(diǎn)小球的重力勢能：，運(yùn)動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機(jī)械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確?！绢}目點(diǎn)撥】本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。二．填空題(每小題6分，共18分)13、3π【解題分析】研究人造天體繞行星表面做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmR2=m(點(diǎn)睛：本題考查了萬有引力在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式解題，在行星表面運(yùn)動，軌道半徑可以認(rèn)為就是行星的半徑。14、7.9km/s【解題分析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]