2023-2024學(xué)年福建省福州市高一下學(xué)期期末考試物理模擬試題（含答案）

2023-2024學(xué)年福建省福州市高一下學(xué)期期末考試物理模擬試題友情提示：請將所填寫到答題卡的相應(yīng)位置上，在本卷上作答均無效！單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。1．下列說法正確的是A．開普勒在第谷觀測的天文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到了開普勒行星運動定律B．20世紀初建立的量子力學(xué)理論，使人們認識到牛頓力學(xué)理論也適用于微觀粒子的運動C．開普勒第一定律認為，所有行星圍繞太陽運動的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓軌道中心D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，之后卡文迪許進行了“月-地檢驗”將其推廣至自然界所有物體之間2．有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態(tài)B．如圖b，懸掛在同一點的兩個小球在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運動，則繩長的角速度大C．如圖c，同一小球在內(nèi)壁光滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后沿水平面分別做勻速圓周運動，則小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力D．如圖d，火車轉(zhuǎn)彎若超過規(guī)定速度行駛時，火車輪緣對內(nèi)軌會有擠壓作用3．如圖，輕繩OA拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，下列說法正確的是A．小球過最高點時，繩子一定有拉力B．小球過最高點時的最小速度是0C．若將輕繩OA換成輕桿，則小球過最高點時，輕桿對小球的作用力可以與小球所受重力大小相等，方向相反D．若將輕繩OA換成輕桿，則小球過最高點時，小球過最高點時的最小速度是gR4．兩個相距為r的質(zhì)點，它們之間的萬有引力為F。若保持二者質(zhì)量不變，將它們的距離變?yōu)?r，那么它們之間萬有引力的大小將變?yōu)锳．9FB．3FC．F3 D．雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個選項是符合題目要求的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5．2023年10月26日，我國自主研發(fā)的神舟十七號載人飛船圓滿的完成了發(fā)射，與“天和"核心艙成功對接，飛船變軌前繞地穩(wěn)定運行在半徑為r1的圓形軌道I上，橢圓軌道II為飛船的轉(zhuǎn)移軌道，核心艙繞地沿逆時針方向運行在半徑為r3的圓形軌道Ⅲ上，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和ⅡI分別相切于A、B兩點，飛船在A點變軌，與核心艙剛好在B點進行對接，下列說法正確的是A．神舟十七號在Ⅰ軌道上穩(wěn)定運行的速度可能大于7.9km/sB．神舟十七號在ⅠⅠ軌道上由A向B運動時，速度減小，機械能減小C．神舟十七號在ⅠⅠ軌道上經(jīng)過A點的速度大于在Ⅰ軌道上經(jīng)過A點的速度D．神舟十七號在Ⅱ軌道上經(jīng)過B點時加速變軌進入Ⅲ軌道與“天和”核心艙完成對接6．如圖所示，A、B、C三個物體放在可繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的水平圓臺上，已知A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m，m，A、B離轉(zhuǎn)軸的距離均為R，C離轉(zhuǎn)軸的距離為2R，A、C與圓臺間的動摩擦因數(shù)均為μ，B與圓臺間的動摩擦因數(shù)為μ3，各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)的角速度由0開始緩慢增大時，不考慮物體相對于圓臺滑動后可能出現(xiàn)的碰撞，下列說法正確的是A．物體均未發(fā)生相對滑動前，C的向心加速度最大B．物體均未發(fā)生相對滑動前，C的向心力最大C．當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)的角速度為2μg3RD．隨著圓臺角速度的增大，C比B先開始相對于圓臺滑動7．如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長度為L=14m，傳送帶以v0=8m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為m=0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色劃痕，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，A．煤塊剛放上傳送帶時，加速度大小aB．煤塊從A運動到B的時間為1.5sC．煤塊從A運動到B的過程中，傳送帶上形成黑色劃痕的長度為4mD．煤塊從A運動到B的過程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為6J8．2024年4月9日在北美洲南部能觀察到日全食，此時月球和太陽的視角相等，如圖所示。已知地球繞太陽運動的周期約為月球繞地球運動周期的13倍，太陽半徑約為地球半徑的100倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，月球繞地球及地球繞太陽的運動均可視為圓周運動，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知A．地球到太陽的距離與月球到地球的距離之比約為400:1B．地球?qū)υ虑虻囊εc太陽對月球的引力之比約為2:1C．太陽的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3.8×10D．地球與太陽的平均密度之比約為2:1非選擇題：共60分。其中9、10、11小題為填空題，12、13小題為實驗題，14～16小題為計算題?？忌鶕?jù)要求在答題卡的非選擇區(qū)域內(nèi)作答。9．（6分）如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是邊緣上的一點，左輪上的兩輪共用同一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中皮帶不打滑，則a、b、c與d點的角速度之比為，a、b、c與d點的線速度之比為，a、b、c與d點的周期之比為。10．（4分）質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中，物體動能的增量為，物體的機械能的改變量為。11．（2分）若在速度為0.5倍光速的飛船上有一只完好的手表走過了60s，根據(jù)相對論時空觀的時間延緩效應(yīng)，地面上的人認為它走過這60s“實際”上花了s。12．（6分）某同學(xué)利用如圖1所示的向心力演示器探究小球做圓周運動所需的向心力F與小球質(zhì)量m、運動半徑r和角速度ω之間的關(guān)系。左右塔輪每層半徑之比自上而下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖2所示）。實驗時，將兩個小球分別放在短槽的C處和長槽的A或B處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，請回答下列問題：(1)在該實驗中，主要利用了來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系；A．放大法 B．控制變量法C．微元法 D．等效替代法(2)若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，可以將相同的鋼球分別放在擋板C和擋板B處，將傳動皮帶置于第層（填“一”、“二”或“三”）；(3)某次實驗時，小明同學(xué)將質(zhì)量為m1和m2的小球分別放在B、C位置，傳動皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，通過左右兩標尺露出的格子數(shù)得到左右兩小球所受向心力的大小之比為2∶3，由此可知m13．（6分）某學(xué)習(xí)小組做探究平拋運動規(guī)律的實驗。(1)在圖甲中用小錘擊打彈性金屬片后，a球沿水平方向拋出，做平拋運動，同時b球被釋放，做自由落體運動，觀察到兩球同時落地。改變小錘擊打力度，兩球仍然同時落地。以上現(xiàn)象說明。（填正確答案標號）A．平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動B．兩小球在空中運動的時間相等C．兩小球落地時速度相等D．兩小球在豎直方向的加速度相等(2)利用頻閃相機拍攝圖甲中a小球運動過程，經(jīng)處理后得到如圖丙所示的點跡圖像。方格紙每小格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，則該小球做平拋運動的初速度為m/s；若以A點為坐標原點，水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標系，記小方格的長度為1，則小球的拋出點坐標為。（g取10m/s2）14．（10分）載人登月計劃是我國的“探月工程”計劃中實質(zhì)性的目標。假設(shè)宇航員登上月球后，以初速度v0豎直向上拋出一個小球，測出小球從拋出到落回原處所需的時間為t。已知引力常量為G，月球的半徑為R（1）月球表面的重力加速度大小g月（2）月球的質(zhì)量M；（3）飛船在距離月球表面高度為2R的軌道繞月球做勻速圓周運動時的周期T。15．（10分）如圖所示，運動員踏著專用滑雪板，不帶雪杖在助滑路上（未畫出）獲得一速度后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸。已知一位運動員由斜坡頂端A點沿水平方向飛出的速度v0=10m/s，落點在斜坡上的B點，斜坡傾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面。（不計空氣阻力，g取10m/s2，（1）運動員在空中飛行的時間；（2）A、B間的距離；（3）運動員從A點飛出后，經(jīng)多長時間離斜坡的距離最遠？16．（16分）如圖所示，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平臺面上，一個質(zhì)量m=1.5kg的物塊（視質(zhì)點）壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存的彈性勢能Ep=3J?，F(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺，并恰好從B點沿切線方向進入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點距水平地面的高h2=0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點的切線水平，并與水平地面上長為L=2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運動并與右邊的豎直墻壁會發(fā)生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計。試求：（1）物塊運動到B的瞬時速度vB大小；（2）物塊在圓弧軌道BC上滑到C時對軌道壓力NC大??；（3）若物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话?，且只會發(fā)生一次碰撞，那么物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件。物理答案及評分標準說明：答案是用來說明評分標準的。如果考生的答案、方法、步驟與本答案不同，但解答科學(xué)合理的同樣給分。有錯的，根據(jù)考生錯誤的性質(zhì)參考評分標準及閱卷教師教學(xué)經(jīng)驗適當(dāng)扣分。一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。題號1234答案ACCD二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個選項是符合題目要求的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。題號5678答案CDACCDAC三、非選擇題：共60分。其中9、10、11小題為填空題，12、13小題為實驗題，14～16小題為計算題?？忌鶕?jù)要求在答題卡的非選擇區(qū)域內(nèi)作答。(每空2分）9．（6分）2：1：1：12：1：2：41：2：2：210．（4分）-0.6mgs-0.1mgs11．（2分）4012．（6分）B一3:113．（6分）ABD1.5（-3，-1）14．（10分）（1）小球在月球表面上做堅直上拋運動，有：t=2v0g月球表面的重力加速度大?。篻月=2v（2）假設(shè)月球表面一物體質(zhì)量為m，有：GMmR2=m月球的質(zhì)量：M=2R2v（3）飛船在距離月球表面高度為2R的軌道做勻速圓周運動時，有：GMm(3R)2=m繞月球做勻速圓周運動的周期：T=3π6Rtv0.................答：略。15．（10分）（1）運動員的位移方向與斜面平行，則此時：yx=12解得：t=2v0tan37°（2）由幾何關(guān)系：SABsin37°=12解得：SAB=18.25m.................當(dāng)速度與斜面平行時（或垂直于斜面方向速度為零時）離斜面最遠，.................（7分）此時：vyvx=解得：t=v0tan37°g答：略。16．（16分）（1）解除鎖扣，物塊獲得動能:E解得:.................v0=2m物塊由A運動到B的過程中做平拋運動，機械能守恒

:.................Ep+mgh解得:.................vB=4m（2）根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：h解得：R=1.2m.................（5根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知：Ep+mgh1解得：vC=27m對物塊在圓弧軌道C點時：N解得：NC′=50N根據(jù)牛頓第三定律，物塊對軌道壓力NC大小為50N。.................（10分）

（3）依據(jù)題意知，μ的最大值對應(yīng)的是物塊撞墻前瞬間的速度趨于零，運用動能定理有：?μmgL=0?代入數(shù)據(jù)解得：μ＜12.......