2024屆福建省師大附中物理高一下期末考試模擬試題含解析

2024屆福建省師大附中物理高一下期末考試模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)玻璃杯從同一高度落下，掉在石頭上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯與石頭的撞擊過程中()A．玻璃杯的動(dòng)量較大B．玻璃杯受到的動(dòng)量變化較大C．玻璃杯的動(dòng)量變化率較大D．玻璃杯受到的的沖量較大2、(本題9分)如圖所示，一物體在與水平方向成夾角為的恒力F的作用下，沿直線運(yùn)動(dòng)了一段距離x．在這過程中恒力F對(duì)物體做的功為（）A． B． C． D．3、如圖，B,C,D是以+Q為圓心的圓周上的三個(gè)點(diǎn)，將一試探電荷從圓內(nèi)A點(diǎn)分別移到B,C,D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功（）A．WAB＞W(wǎng)AC B．WAD＞W(wǎng)ABC．WAC＞W(wǎng)AD D．WAB=WAC4、如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心，以R＝0.20m為半徑的圓與坐標(biāo)軸交點(diǎn)分別為a、b、c、d，該圓所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為43V、4V、-43A．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝403B．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝80V/mC．d點(diǎn)的電勢(shì)為-23D．d點(diǎn)的電勢(shì)為－4V5、(本題9分)如圖所示，半圓形軌道位于豎直平面內(nèi)，O為圓心，OP水平、PQ豎直，現(xiàn)將A、B、C三個(gè)小球分別從O、P、Q三點(diǎn)同時(shí)水平拋出，三球都落在M點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，則以下說法錯(cuò)誤的是A．A、B兩球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)B．C球拋出的初速度最大C．小球C的飛行時(shí)間最長(zhǎng)D．整個(gè)飛行過程中小球C的速度變化量最大6、(本題9分)關(guān)于靜電場(chǎng)，以下敘述中正確的是()A．點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷B．電場(chǎng)強(qiáng)度是標(biāo)量，運(yùn)算時(shí)不滿足平行四邊形定則C．某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反D．電場(chǎng)線分布越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越小7、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh8、(本題9分)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．x2～x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)9、(本題9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時(shí)繩與水面的夾角為60°B．5s時(shí)小船前進(jìn)了15mC．5s時(shí)小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為130J10、如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度v0=5m/s從木板的左端向右滑上木板，小滑塊始終未離開木板。則下面說法正確是A．從開始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi),小滑塊和木板的加速度大小之比為1:4B．.整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為10JC．可以求出木板的最小長(zhǎng)度是3.5mD．從開始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi)，小滑塊與木板的位移之比是6:111、A、B為電場(chǎng)中一直線上的兩個(gè)點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過程中，下列說法正確的是()A．點(diǎn)電荷的速度先增大后減小B．空間電場(chǎng)是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D．空間各點(diǎn)的電勢(shì)先升高后降低12、(本題9分)物體在恒定的合外力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)速度由0增大到v，接著在時(shí)間內(nèi)速度由v增大到2v．設(shè)F在內(nèi)做的功是，沖量是；在內(nèi)做的功是，沖量是；那么（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，用力傳慼器、輕繩、光滑定滑輪、小球和量角器設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。（已知重力加速度為g）（1）用不可伸長(zhǎng)的繩子跨過兩個(gè)定滑輪，繩子兩端分別與小球和力傳感器相連，力感器固定在地面上，通過傳感器可測(cè)得繩子拉力；（2）調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時(shí)，記下右端繩子長(zhǎng)度L及_____（寫出相關(guān)量及字母符號(hào)）；（3）如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動(dòng)，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測(cè)量_____（寫出相關(guān)量及字母符號(hào)），并求出小球在最低點(diǎn)A的速度為_____（用已知和測(cè)得字母的符號(hào)表示）；（4）將小球拉到不同θ角度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（5）試寫出此驗(yàn)證機(jī)械能守恒的關(guān)系式_____（用已知和測(cè)得的字母符號(hào)表示）。14、（10分）利用如圖1所示圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)．(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是______A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m．從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=______，動(dòng)能變化量△Ek=______(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法(4)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒．請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確______（回答正確或不正確）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)民航客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面長(zhǎng)6.5m，質(zhì)量為60kg的人沿斜面滑下的阻力是240N，求人滑至底端時(shí)的速度。16、（12分）(本題9分)隨著生活水平的提高，高爾夫球逐漸成為人們的休閑運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某運(yùn)動(dòng)員從離水平地面高為h的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球，球恰好落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的球洞A。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）球被擊出后在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）球被擊出時(shí)的初速度大小v0。17、（12分）(本題9分)質(zhì)量均為m的A,B兩物體(可看作質(zhì)點(diǎn))，A套在光滑豎直桿上，B放在水平臺(tái)面上，A,B跨過定滑輪用輕繩連接，桿距滑輪的距離為d=m，如圖，開始時(shí)繩被拉直成水平狀態(tài)，放手后，當(dāng)A下落到細(xì)繩與水平面成θ=30o角時(shí)(g=10m/s2)，求(1)若水平臺(tái)面光滑，則B物體的速度大?。?2)若B與水平臺(tái)面動(dòng)摩擦因素μ=0.5，則B物體速度大小。

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】

玻璃杯從同一高度落下，落地時(shí)獲得的動(dòng)量相同，最后速度變?yōu)榱?，地面給它的沖量也相同；掉在石頭上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯在與石頭的撞擊過程中，作用時(shí)間短，動(dòng)量變化快，沖擊力大，故C正確；ABD錯(cuò)誤；故選C。2、B【解題分析】力做的功等于力與在力方向上的位移的乘積，所以，B正確．3、D【解題分析】

B,C,D是以+Q為圓心的圓周上的三個(gè)點(diǎn),則B,C,D三點(diǎn)的電勢(shì)應(yīng)該相等，即UAB=UAC=UAD，根據(jù)可知WAB=WAC=WADA.根據(jù)分析WAB=WAC，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)分析WAD=WAB，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)分析WAD=WAC，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)分析WAB=WAC，故D正確；4、D【解題分析】

勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為U=Ed，d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，根據(jù)此公式和ac間的電勢(shì)差，求出電場(chǎng)強(qiáng)度E。

由題可知，圓心O點(diǎn)的電勢(shì)為0，根據(jù)U=Ed分析d、b間電勢(shì)差的關(guān)系，即可求得d點(diǎn)的電勢(shì)?！绢}目詳解】A、B項(xiàng)：由題意得，a、c間的電勢(shì)差為Uac=φa-C、D項(xiàng)：根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U=Ed，相等距離，電勢(shì)差相等，因?yàn)棣誥=43故應(yīng)選D?！绢}目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵是正確理解U=Ed，正確分析勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差關(guān)系，即可正確求解場(chǎng)強(qiáng)，注意公式中的d為沿電場(chǎng)線的距離。5、B【解題分析】

AC．三小球的平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有h=12gt2，而豎直位移有hA=hB＜B．平拋的水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，有x=vt，而xA＜xB=xC，則平拋的初速度vA<vB，D．根據(jù)△v=a△t可知，加速度為g一定，C球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，則速度變化量最大，故D正確.6、C【解題分析】

A.點(diǎn)電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問題的影響可以忽略時(shí)，就可以看成是點(diǎn)電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點(diǎn)電荷，故A不符合題意。B.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反，與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同，故C符合題意。D.電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱，越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故D不符合題意。7、BCD【解題分析】

A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供，加速度與速度同向，小球仍然加速，當(dāng)加速度為0時(shí)，小球的速度最大，A錯(cuò)誤；B．小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能總和不變，彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量最小，彈性勢(shì)能最小，所以小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大，B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)量變化量為0，所以合外力的沖量為零，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功之和等于動(dòng)能的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)能變化量為0，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，D正確。故選BCD。8、ABD【解題分析】

根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=，得：，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x2～x1段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選ABD.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動(dòng)情況.9、CD【解題分析】

由幾何關(guān)系可知，開始時(shí)河面上的繩長(zhǎng)為；

此時(shí)船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動(dòng)了vt=15m，則河面上繩長(zhǎng)為40m-15m=25m；則此時(shí)小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時(shí)繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯(cuò)誤；5s時(shí)刻小船前進(jìn)的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯(cuò)誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動(dòng)的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時(shí)船的速度，5s內(nèi)船的動(dòng)能變化量，選項(xiàng)D正確.10、BD【解題分析】

由牛頓第二定律分別求出加速度即可；分析滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動(dòng)量是否守恒。滑塊相對(duì)木板靜止時(shí)，由動(dòng)量守恒定律求出兩者的共同速度，由能量守恒定律求內(nèi)能。再由Q=μmgL，求木板的最小長(zhǎng)度L；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求滑塊與木板的位移之比?！绢}目詳解】A．滑塊在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma1=μmg，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m對(duì)M的摩擦力，由牛頓第二_定律可得：MB．水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動(dòng)量守恒，滑塊相對(duì)木板靜止時(shí)，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv0=M+mvC．設(shè)木板的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則有Q=μmgL，但由于不知道動(dòng)摩擦因數(shù)μ，不能求出木板的最小長(zhǎng)度，故C錯(cuò)誤；D.從開始到滑塊與木板相対靜止込段吋向內(nèi)，滑快與木板的位移之比是：xm【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了板塊模型的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。11、CD【解題分析】

A、根據(jù)電勢(shì)能Ep隨位移x的變化圖像可知，電勢(shì)能先增大后減小，所以電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，又點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力，所以合外力先做負(fù)功再做正功，因此點(diǎn)電荷的速度先減小后增大，A錯(cuò)誤B、點(diǎn)電荷帶正電，且電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向先向左再向右，空間電場(chǎng)可能是某正點(diǎn)電荷形成的，B錯(cuò)誤C、電勢(shì)能Ep隨位移x的變化的圖像斜率表示電場(chǎng)力，所以可知電場(chǎng)力先減小后增大，C正確D、根據(jù)Ep12、BC【解題分析】

根據(jù)動(dòng)能定理得：則．根據(jù)動(dòng)量定理得知故BC正確，AD錯(cuò)誤．故選BC.點(diǎn)睛：根據(jù)動(dòng)能的變化由動(dòng)能定理求合力的功、根據(jù)動(dòng)量的變化由動(dòng)量定理求合力的沖量是這兩大定理基本的應(yīng)用．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、力傳感器的讀數(shù)F0力傳感器的讀數(shù)F【解題分析】

（2）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時(shí)，記下右端繩子長(zhǎng)度L及力傳感器的讀數(shù)F0，設(shè)小球的質(zhì)量為m，此時(shí)該力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動(dòng)，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測(cè)量力傳感器的讀數(shù)F；[3]當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，小球受到的質(zhì)量與繩子的拉力的合力提供向心力，即為：則小球在最低點(diǎn)A的速度為：（5）[4]小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，小球下降的高度為：h＝L（1﹣cosθ）小球減少的重力勢(shì)能為：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的動(dòng)能為：若機(jī)械能守恒，則有：14、AB-mgh