上海市五十四中2023-2024學年高一物理第二學期期末經(jīng)典模擬試題含解析

上海市五十四中2023-2024學年高一物理第二學期期末經(jīng)典模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、輕彈簧下端固定，處于自然狀態(tài)，一質量為m的小球從距離彈簧上端H的高度自由落下，彈簧的最大圧縮量為L，換用質量為2m的小球從同一位置落下，當彈簧的壓縮量為L時，小球的速度等于________。（已知重力加速度為g，空氣阻力不計，彈簧形變沒有超出其彈性限度。）A． B． C． D．2、如圖所示，在光滑水平面上放著一個質量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W3、(本題9分)某船要渡過60m寬的河，船渡河的最短時間是12s；若船沿垂直河岸的直線到達正對岸，渡河時間是15s，則船在靜水中的速率v1及河水的流速v分別為A．v1=5m/sv2=4m/sB．v1=5m/sv2=3m/sC．v1=4m/sv2=5m/sD．v1=4m/sv2=3m/s4、(本題9分)一質量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的固定斜面，其運動的加速度大小為0.9g。物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A．物體克服阻力做的功為1.5mgH B．物體的機械能損失了0.5mgHC．物體的動能損失了0.5mgH D．物體的重力勢能增加了0.6mgH5、(本題9分)機械鼠標的正反面如圖所示，鼠標中定位球的直徑是，如果將鼠標沿直線勻速拖移需要間，則定位球的角速度為（）A．π?5(rad?s)B．π?10(rad?s)C．D．6、(本題9分)關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是A．穩(wěn)定運行軌道可以位于重慶正上方B．穩(wěn)定運行的線速度小于7.9km/sC．運行軌道可高可低，軌道越高，繞地球運行一周所用時間越長D．若衛(wèi)星質量加倍，運行高度將降低一半7、質量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是8kg·m/s，B求的動量是4kg·m/s，當A求追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．6kg·m/s,6kg·m/sB．7kg·m/s,5kg·m/sC．-2kg·m/s,14kg·m/sD．-4kg·m/s,6kg·m/s8、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落到B點時與豎直彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短，不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由C→B→A反彈的運動過程中，下列說法正確的是（）A．小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球重力勢能的增加量等于彈簧彈性勢能的減少量C．小球在B點時動能最大D．在C點，彈性勢能最大9、(本題9分)汽車以大小相等速度通過凹凸不平的路面時，下列判斷正確的是A．汽車經(jīng)過A，B兩點時對路面壓力值均等于車的重力B．汽車通過B點對路面壓力值小于汽車的重力C．汽車經(jīng)過A處于失重狀態(tài)D．汽車通過A點時容易爆胎，所以汽車要低速通過凹處10、(本題9分)一個人用手把一個質量為m=1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中正確的是A．手對物體所做的功為12J B．合外力對物體所做的功為2JC．合外力對物體所做的功為12J D．物體克服重力所做的功為10J11、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s．取g=10m/s2，關于力對小孩做的功，以下結果錯誤的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J12、(本題9分)如圖所示，傾角為30°、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質量分別為3m、m的兩個小球A、B用一根長也為L的輕繩連接，A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放A、B兩球，球B與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上．重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A．小球A下滑過程中，小球A、B系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小B．A球剛滑至水平面時，速度大小為C．小球B升高至斜面右側L/2處時，小球A所受重力的瞬時功率大于小球B所受重力的瞬時功率D．小球B從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球B做功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)第二組同學利用下圖所示的實驗裝置，驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)從由靜止釋放到通過光電門這一過程機械能守恒。實驗開始時，氣軌已經(jīng)調成水平狀態(tài)。(1)已知遮光條的寬度為d,實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時的速度為__________。(2)在本次實驗中還需要測量的物理量有(文字說明并用相應的字母表示)：鉤碼的質量m、____________________和____________________。(3)本實驗通過比較__________和__________(用測量的物理量符號表示)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能是否守恒．(4)在本次實驗中鉤碼的質量__________遠小于滑塊的質量。（填“需要”或者“不需要”）14、（10分）(本題9分)某興趣小組通過物塊在斜面上運動的試驗，探究合外力做功與物體動能的變化的關系.他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點時的速度v)，每次實驗，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5m不變．他們最后做出了如圖乙所示的v2－h(huán)圖象．圖象與橫軸的交點為0.25.(1)圖象乙不過坐標原點的原因是________________________________．(2)物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)μ＝________.(3)若最后得到的圖象如圖丙所示，則可能的原因是(寫出一個)________________．(4)若更換光滑的斜面，重復上述步驟得到如圖乙所示的圖象，圖象的斜率將________．(填增大減小不變)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）如圖所示，AB為傾角的斜面軌道，BP為半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，O為圓心，兩軌道相切于B點，P、O兩點在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點，另一端在斜面上C點處，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB長L＝1.25m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為＝0.25，現(xiàn)有一質量m=2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點后釋放(不栓接)，物塊經(jīng)過B點后到達P點，在P點物塊對軌道的壓力大小為其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：(1)物塊到達P點時的速度大小vP；(2)物塊離開彈簧時的速度大小vC；(3)若要使物塊始終不脫離軌道運動，則物塊離開彈簧時速度的最大值vm.16、（12分）如圖所示，在水平軌道右側固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段長度為l=2.5m，上面鋪設特殊材料，小物塊與其動摩擦因數(shù)為μ=0.3，軌道其它部分摩擦不計。水平軌道左側有一輕質彈簧左端固定，彈簧處于原長狀態(tài)?？梢暈橘|點的質量m=1kg的小物塊從軌道右側A點以初速度v0=6m（1）彈簧獲得的最大彈性勢能Ep（2）小物塊被彈簧第一次彈回經(jīng)過圓軌道最低點時的動能Ek（3）當R滿足什么條件時，小物塊被彈簧第一次彈回圓軌道時能沿軌道運動而不會脫離軌道。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質量分別為1kg、3kg的滑塊A、B靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使滑塊A以4m/s的速度向右運動，與左側還有輕彈簧的滑塊B發(fā)生正碰．求二者在發(fā)生碰撞的過程中：（1）彈簧的最大彈性勢能；（2）滑塊B的最大速度．

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、C【解析】

設彈簧壓縮量為時，彈簧的彈性勢能為，質量為的小球下落時,根據(jù)機械能守恒，質量為2m小球下落時，根據(jù)機械能守恒定律，解得；A.，與結論不相符，A錯誤；B.，與結論不相符，B錯誤；C.，與結論相符，C正確；D.，與結論不相符，D錯誤；2、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯誤。3、B【解析】

CD.當以最短時間渡河時，船頭指向正對岸，則渡河時間為：t1=dAB.當船垂直河岸到達正對岸時，即合速度垂直河岸，渡河時間為：t2=dv124、B【解析】

ABC．物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有解得合力根據(jù)動能定理可得動能減小量為物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為故B正確，AC錯誤；D．重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故重力勢能增加了mgH，D錯誤。故選B。5、D【解析】

根據(jù)題意知可知定位球邊緣的線速度為：，根據(jù)線速度角速度關系：得到：，ABC錯誤D正確6、B【解析】

A.在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，故A項與題意不相符；B.根據(jù)萬有引力提供向心力GMm得：v=GM衛(wèi)星離地面越高r越大，則速度為越小，當r最小等于地球半徑R時，線速度最大為地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步衛(wèi)星的線速度均小于7.9km/s，故B項與題意相符；CD.地球同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道即與赤道平面重合、運行周期與地球自轉一周的時間相等即為一天，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式GMm(R+h)其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故CD項與題意不相符。7、AB【解析】

兩球碰撞動量守恒，動能不增加，以下四個選項動量都是守恒的，只需比較碰前后的動能關系就可，動量和動能的關系為，可知碰前的總動能為A.碰后的總動量為：，所以6kg·m/s,6kg·m/s是可能的，故A正確。B.碰后的總動量為：，所以7kg·m/s,5kg·m/s是可能的，故B正確。C.碰后的總動量為：，所以-2kg·m/s,14kg·m/s是不可能的，故C錯誤。D.碰后的總動量為：，所以-4kg·m/s,6kg·m/s是不可能的，故D錯誤。8、AD【解析】以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球運動過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，符合機械能守恒的條件，因此，系統(tǒng)的機械能守恒，故A正確；根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒知，小球重力勢能的增加量與動能增加量之和等于彈簧彈性勢能的減少量，故B錯誤；當小球的重力等于彈力時，加速度為零，速度最大，即動能最大，該位置處于B與C之間，故C錯誤；在C處彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，故D正確．故選AD．【點睛】在小球由C→B→A反彈的運動過程中，彈力逐漸減小，開始小于重力，到BC間某位置等于重力，后大于重力，因此，小球從C到B過程中先做加速運動，后做減速運動，因此明確了整個過程中小球的運動情況，再根據(jù)功能關系可正確解答本題．9、BD【解析】

A．由于汽車做曲線運動，根據(jù)牛頓第二定律可知汽車經(jīng)過A、B兩點對路面的壓力不等于重力，故A錯誤.B．汽車經(jīng)過B點時存在向下加速度，由牛頓第二定律可知支持力N小于汽車重力，再結合牛頓第三定律可知壓力小于重力，所以B正確.C．汽車經(jīng)過A點時有向上的加速度，所以出于超重狀態(tài)，B點時有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯誤D．因為處于超重狀態(tài)下受到的壓力比較大，所以在A處比較容易爆胎，故D正確10、ABD【解析】

A、由動能定理得：W-mgh=mv2-0，得手對物體所做的功為：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正確．B、C、由動能定理得：合外力做功為

W合=mv2-0=×1×22=2J，故B正確，C錯誤．D、物體克服重力做功為：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正確；本題選錯誤的故選C．【點睛】本題的關鍵要掌握動能定理的基本運用，知道合外力做功與動能變化的關系，以及知道合外力做功等于各力做功的代數(shù)和．11、BCD【解析】

A.根據(jù)動能定理，則合外力做功，選項A正確；B.阻力做功，選項B錯誤；C.重力做功WG=mgh=750J，選項C錯誤；D.支持力做功為零，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選BCD.12、ABC【解析】

A.小球A下滑過程中，系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，剛開始，AB球的速度都增大，所以系統(tǒng)動能增大，則重力勢能減小，故A項與題意相符；B.A球剛滑至水平面時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：故B項與題意相符；C.小球B升高的過程中，根據(jù)動能定理得：解得：此時，重力對小球A做功的功率為：重力對小球B做功的功率為故C項與題意相符；D.B球剛升至斜面頂端時時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：根據(jù)動能定理研究B得：解得：故D項與題意不相符。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、d/t滑塊的質量M釋放時擋光片到光電門的距離L12(M+m)(【解析】（1）由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為v=（2）根據(jù)以上瞬時速度的公式，因此需要知道滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，計算動能需要知道滑塊的質量M，故還需要測量M．（3）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgL，系統(tǒng)動能的增量為12（4）因為實驗過程中，需要測量系統(tǒng)減小的重力勢能大小，不需要滑塊受到的合力等于繩子的拉力，故不需要鉤碼的質量遠小于滑塊的質量。14、存在摩擦阻力；0.5；釋放物塊時存在初速度；不變；【解析】

設斜面的長為s，傾角為θ．由動能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2與h是一次函數(shù)，不過原點的原因是存在摩擦阻力，由圖像可知，當h＝0.25m時，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若圖像發(fā)生了彎曲，說明釋放物塊時存在初速度，或者是釋放位置高度大于h．由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g為定值，若更換光滑的斜面，圖像的斜率不變．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)(2)vC=9m/s(3)【解析】

(1)在P點，根據(jù)牛頓第二定律：解得:(2)由幾何關系可知BP間的高度差物塊C至P過程中，根據(jù)動能定理：聯(lián)立可