2023-2024學年沈陽市第一三四中學高一物理第二學期期末綜合測試模擬試題含解析

2023-2024學年沈陽市第一三四中學高一物理第二學期期末綜合測試模擬試題考生須知：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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)下列物體在運動過程中一定滿足機械能守恒的是（）A．勻速上升電梯中的人 B．加速下降電梯中的人C．沿斜面勻速下滑的物塊 D．做平拋運動的小球2、(本題9分)如圖所示，一個小球質量為m，初始時靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點C，則水平力對小球所做的功至少為A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR3、(本題9分)一個物體以速度v0水平拋出，落地時速度的大小為v，不計空氣的阻力，則物體在空中氣行的時間為（）A． B． C． D．4、(本題9分)氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在風力的作用下飄起來．已知風力大小正比于風速，當風速v0＝3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30°，則下列說法正確的是（）A．細線拉力的大小為B．細線的拉力與風力的合力大小大于mgC．風速增大到某一值時，可能等于90°D．風速變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t一定變?yōu)樵瓉淼膬杀?、(本題9分)“竹蜻蜓”是民間的兒童玩具，如圖所示，雙手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升，某次試驗，“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點，在該過程中（）A．空氣對“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”對空氣的作用力B．“竹蜻蜓”的動能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力勢能一直增加D．“竹蜻蜓”的機械能守恒6、旅居加拿大十六歲學生溫家輝，2009年在美國太空總署主辦的太空移民設計賽中奪冠．溫家輝的獲獎設計是一個高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內徑約1km，圓筒由一個個可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅動下繞著中心軸以一定的角速度轉動，從而產生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說法正確的有（）A．太空城內的居民不能運用天平準確測出質量B．太空城內物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大7、(本題9分)如圖，x軸在水平地面內，y軸沿豎直方向．圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則A．a的飛行時間比b的長B．b和c的飛行時間相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大8、(本題9分)一新型賽車在水平專用測試道上進行測試，該車總質量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測試道運動，用傳感設備記錄其運動的v-t圖象如圖所示。該車運動中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動機達到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內的總位移為150m9、(本題9分)關于圓周運動，下列說法中正確的是A．做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內通過的位移都相等B．做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內通過的路程都相等C．做圓周運動的物體的加速度一定指向圓心D．做圓周運動的物體的加速度不一定指向圓心10、(本題9分)兩個質量相等的小球a、b分別用細線連接，懸掛于同一點O?，F(xiàn)給兩小球一定的初速度，使兩小球在同一水平面內做勻速圓周運動，這樣就構成兩圓錐擺，如圖所示。若a、b兩球做勻速圓周運動的半徑之比為ra∶rb=2∶1，則下列關于描述a、b兩球運動的物理量之比，正確的是A．速度之比va∶vb=2∶1B．角速度之比ωa∶ωb=2∶1C．加速度之比aa∶ab=2∶1D．周期之比Ta∶Tb=2∶1二、實驗題11、（4分）(本題9分)學習了傳感器之后，在“研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩實驗小組引進“位移傳感器”、“力傳感器”，分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像．（1）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件：_________．（重物質量為M，小車與傳感器質量為m）（2）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是__________；符合乙組同學做出的實驗圖像的是______________．（選填①、②、③）12、（10分）(本題9分)某學習小組做“探究功與速度變化的關系”實驗如圖所示．(1)實驗中，為了把重物所受的重力作為小車所受的牽引力，需要滿足的條件是：①在未掛重物時，通過墊木使木板適當傾斜，目的是____________?②已知小車質量為M，重物質量為m，則M__________m(填“>”?“>>”“=”“<”或“<<”（2）選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為相鄰的三個計數(shù)點．用刻度尺測得OA=x1,OB=x2,OC=x3，已知相鄰兩計數(shù)點間時間間隔為T，重力加速度為g．則打下B點時小車的速度大小為v=__________，與之對應小車所受的牽引力做功W=__________________．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，質量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，質量為m的小物塊以初速度從小車左端滑上車，運動過程中，物塊未滑離小車，小車與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：（1）最終物塊與小車達到的共同速度v大??；（2）物塊相對于小車向前滑動的距離L．14、（14分）如圖所示，光滑的軌道固定在豎直平面內，其O點左邊為水平軌道，O點右邊的曲面軌道高度h＝0.45m，左右兩段軌道在O點平滑連接。質量m＝0.10kg的小滑塊a由靜止開始從曲面軌道的頂端沿軌道下滑，到達水平段后與處于靜止狀態(tài)的質量M＝0.30kg的小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞后小滑塊a恰好停止運動。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑塊a通過O點時的速度大??；（2）碰撞后小滑塊b的速度大?。?）碰撞過程中小滑塊a、b組成的系統(tǒng)損失的機械能。15、（13分）我國科學家正在研究設計返回式月球軟著陸器，計劃在2030年前后實現(xiàn)航天員登月，對月球進行科學探測。宇航員在月球上著陸后，自高h處以初速度v0水平拋出小球，測量出小球的水平射程為L(這時月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。(1)試求月球表面處的重力加速度g.(2)試求月球的質量M(3)字航員著陸后，發(fā)射了一顆繞月球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星，周期為T，試求月球的平均密度ρ.

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

A．勻速上升電梯中的人動能不變，重力勢能增加，則機械能增加，選項A錯誤；B．加速下降電梯中的人，電梯對人做負功，機械能不守恒，選項B錯誤；C．沿斜面勻速下滑的物塊動能不變，重力勢能減小，則機械能減小，選項C錯誤；D．做平拋運動的小球，只有重力做功，則機械能守恒，選項D正確。2、C【解析】試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點C，在C點有重力提供向心力，對小球，由動能定理，，聯(lián)立解得，選項C正確．考點：豎直平面內的圓周運動；動能和動能定理．3、C【解析】

平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，根據(jù)，得：；將落地的速度分解為水平方向和豎直方向，水平方向的速度等于，則豎直方向上的速度為：，根據(jù)，得，故選C.4、A【解析】

小球受重力、細線拉力和風力處于平衡，小球的受力如圖所示，根據(jù)共點力平衡得，，細線拉力和風力的合力等于mg，故A正確，B錯誤．因為風力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故C錯誤．當風速v0=3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°，則風力F=mgtan30°，當θ=60°時，風力不是原來的2倍，則風速也不是原來的2倍，故D錯誤．故選A．【點睛】本題考查了共點力平衡的基本運用，關鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解，知道拉力與重力和風力的合力等值反向．5、C【解析】

A．根據(jù)牛頓第三定律，空氣對“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”對空氣的作用力是一對相互作用力，相互作用力是反向等大的，所以空氣對“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”對空氣的作用力，故A錯誤；BC．“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點的過程中，“竹蜻蜓”先加速后減速，動能先增大后減小，高度升高，重力勢能一直增加，故B錯誤，C正確；D．“竹蜻蜓”離手后沿直線上升到最高點的過程中，空氣阻力對“竹蜻蜓”做功，所以“竹蜻蜓”的機械能不守恒，故D錯誤。故選C。6、BCD【解析】

A．天平的測量原理是等臂杠桿，故太空城內的居民可以運用天平準確測出質量，故A錯誤；B．太空城內物體做勻速圓周運動，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內物體做勻速圓周運動，人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。7、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根據(jù)h=gt2，得，知b、c的運動時間相同，a的飛行時間小于b的時間．故A錯誤,B正確；C．因為a的飛行時間短，但是水平位移大，根據(jù)x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C錯誤；D．b、c的運動時間相同，b的水平位移大于c的水平位移，則b的初速度大于c的初速度．故D正確．【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道平拋運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移.8、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運動，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時達到額定功率為D．前5秒內位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運動時有：Pv9、BD【解析】

AB．做勻速圓周運動的物體，速率不變，在任何相等的時間內通過的路程都相等，相等的弧長對應相等的弦長，所以相等時間內位移的大小相等，但方向不同，所以相等時間內發(fā)生的位移不同，故A錯誤，B正確；C．做勻速圓周運動的物體，其向心加速度一定指向圓心，選項C錯誤；D．勻速圓周運動的合外力指向圓心，向心加速度一定指向圓心，變速圓周運動的加速度不指向圓心，故D正確．故選BD．【名師點睛】此題考查了圓周運動的特點；要知道做勻速圓周運動的物體，速率不變，速度時刻改變，勻速圓周運動的合外力指向圓心，變速圓周運動向心力指向圓心，但合外力不指向圓心．10、AC【解析】

對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關系得，細線的拉力所以向心力，所以角速度，相同。A.根據(jù)可知，線速度之比為半徑比，即2：1，A正確。B.根據(jù)分析可知，角速度之比為1：1，B錯誤。C.加速度可知，加速度之比為半徑比，即2：1，C正確。D.周期可知，周期之比為1：1，D錯誤。二、實驗題11、小車的質量遠大于重物的質量；②；①；【解析】

（1）在該實驗中實際是：mg=（M+m）a，要滿足mg=Ma，應該使重物的總質量遠小于小車的質量．即小車的質量遠大于重物的質量．（2）在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma得,而實際上，即隨著重物的質量增大，不在滿足重物的質量遠遠小于小車的質量，所以圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖象的是②．乙組直接用力傳感器測得拉力F，隨著重物的質量增大拉力F測量是準確的，a-F關系為一傾斜的直線，符合乙組同學做出的實驗圖象的是①【點睛】該實驗是探究加速度與力的關系，采用控制變量法進行研究．實驗在原來的基礎上有所創(chuàng)新，根據(jù)所學物理知識和實驗裝置的特點明確實驗原理是解答該實驗的關鍵．12、平衡摩擦力；>>；；；【解析】

（1）實驗中，為了把重物所受的重力作為小車所受的牽引力，需要滿足的條件是：①[1]．在未掛重物時，通過墊木使木板適當傾斜，目的是平衡小車運動中所受阻力．②[2]．已知小車質量為M，重物質量為m，對系統(tǒng)，由牛頓第二定律得mg=（M+m）a對小車，由牛頓第二定律得F=Ma解得F=mg則為了使得F=mg