2023-2024學(xué)年廣東省深圳市耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年廣東省深圳市耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末經(jīng)典模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上勻加速提升lm，此時(shí)物體的速度是2m/s，取g=10m/s2，則下列說法正確的是A．手對(duì)物體做功10JB．合外力對(duì)物體做功12JC．合外力對(duì)物體做功2JD．重力勢(shì)能增加了12J2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M、傾角θ的斜面體放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m的物塊在方向水平向右的推力作用下靜止在光滑斜面上，斜面體處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．推力的大小為B．斜面對(duì)物塊的支持力大小為C．地面對(duì)斜面的靜摩擦力為零D．地面對(duì)斜面的支持力大于3、(本題9分)如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1。乙用不可伸長的輕繩分別與甲和地面相連，開始時(shí)甲、乙離地高度相同?，F(xiàn)從EA．甲、乙動(dòng)量大小之比為4:1B．甲、乙動(dòng)量大小之比為1:1C．以地面為零勢(shì)能面，甲、乙機(jī)械能之比為2：1D．以地面為零勢(shì)能面甲、乙機(jī)械能之比為4:14、(本題9分)2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。史瓦西半徑公式R＝是一種估算黑洞大小的方法，公式中萬有引力常量G＝6.67×10—11N?m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg，假如它變成一個(gè)黑洞，則該黑洞的半徑約為A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m5、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一光滑軌道，由長2R直軌道AB和半徑為R的四分之一圓弧軌道BC兩部分組成，O為圓心，B為切點(diǎn)，C與圓心等高，在A處放有一質(zhì)量為m的小物塊．現(xiàn)對(duì)小物塊施加大小為mg、方向水平向右的恒力作用，最終小物塊從C點(diǎn)離開軌道．在軌道上運(yùn)動(dòng)過程中，小物塊速度最大的位置是（）A．切點(diǎn)B處 B．最高點(diǎn)C處C．圓弧BC上離B高處 D．圓弧BC上離B高處6、(本題9分)如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下．已知在下滑的過程中，金屬塊動(dòng)能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列判斷中正確的是A．金屬塊帶負(fù)電 B．金屬塊克服電場(chǎng)力做功8JC．金屬塊的機(jī)械能減少12J D．金屬塊的電勢(shì)能減少4J7、(本題9分)汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動(dòng)，最后保持額定功率勻速前進(jìn)，則在這整個(gè)過程中（）A．汽車的加速度始終保持不變B．汽車的牽引力先不變后逐漸減小到零C．汽車的功率先增大后保持不變D．汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大8、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖象如乙圖所示．則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向下D．時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等9、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑且固定的傾斜桿上，一輕質(zhì)彈簧的右端與小球連接，彈簧左端連接在O點(diǎn)，與桿在同一豎直平面內(nèi)，彈簧可繞O點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)。初始時(shí)刻彈簧處于水平壓縮狀態(tài)，現(xiàn)將小球從靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)速度恰好為零，則小球從釋放到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是A．小球的機(jī)械能守恒B．小球在最低點(diǎn)的加速度為零C．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大D．彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球的重力勢(shì)能減少量10、(本題9分)如圖所示，甲圖是高速公路上某一行車道限速指示牌，乙圖是川藏公路上的某一“區(qū)間限速”指示牌，則下列說法正確的是()A．甲圖中的120指的是瞬時(shí)速率不允許超過120km/hB．甲圖中的80指的是瞬時(shí)速率不允許低于80km/hC．乙圖中的63km指的是路程，任一時(shí)刻的速率都不允許超過70km/hD．乙圖中的63km指的是路程，全程的平均速率不允許超過70km/h11、(本題9分)某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻看做無限大。實(shí)驗(yàn)過程中，由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同，若這種情況的發(fā)生是由某一用電器引起的，則可能的故障原因是（）A．?dāng)嚅_ B．短路 C．短路 D．短路12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧的一端與小球相連，另一端固定于O點(diǎn)。小球由A點(diǎn)靜止釋放后，沿固定豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。OA的長度小于OB的長度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等。下列說法正確的是A．小球通過B點(diǎn)時(shí)，其所受重力的功率不為零B．在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大C．在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球減少的重力勢(shì)能等于其增加的彈性勢(shì)能D．在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球增加的動(dòng)能等于重力對(duì)小球做的功二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)行測(cè)量，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中不必要的有_________。A．用天平稱出重錘的質(zhì)量B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E.用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另外連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，如下圖所示。經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.8m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重錘運(yùn)動(dòng)到打B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小是_______m／s。本實(shí)驗(yàn)中，重錘重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這是因?yàn)開____________________。14、(本題9分)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中小鐵球經(jīng)過光電門B時(shí)，毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄下小鐵球的擋光時(shí)間t。實(shí)驗(yàn)前調(diào)整光電門位置，使小鐵球下落過程中小鐵球球心垂直細(xì)激光束通過光電門，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間：(1)為了驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能是否守恒，還需要測(cè)量的物理量是__________。A．A點(diǎn)距地面的高度hB．A、B之間的距離hC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=_________（用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得物理量的符號(hào)表示）；(3)改變光電門B的位置，多次釋放小鐵球，測(cè)得多組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出圖像，由圖像算出其斜率k，當(dāng)k近似為____________時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過程中機(jī)械能守恒。15、某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下作了兩次等溫過程的研究.(1)結(jié)束操作后，該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過程的關(guān)系圖線，如圖，則反映氣體在溫度較高實(shí)驗(yàn)中的關(guān)系圖線的是_________(選填“1”或“2”)；(2)該同學(xué)是通過開啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的.在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè)____________(選填“等壓”“等溫”或“等容”)的變化過程.三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)2008年9月25日21點(diǎn)10分，我國繼“神舟”五號(hào)、六號(hào)載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號(hào)載人飛船．飛船繞地飛行五圈后成功變軌到距地面一定高度的近似圓形軌道．航天員翟志剛于27日16點(diǎn)35分開啟艙門，開始進(jìn)行令人振奮的太空艙外活動(dòng)．已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，飛船運(yùn)行的圓軌道距地面的高度為h，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）飛船繞地球運(yùn)行加速度的大??；（2）飛船繞地球運(yùn)行的周期．17、（10分）如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B點(diǎn)與水平直軌道相切．一個(gè)小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R＝0.2m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物塊在B點(diǎn)時(shí)受到的圓弧軌道的支持力大??；(2)小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

A.由動(dòng)能定理得W-mgh=12mv2，則得手對(duì)物體做的功W=mgh+12mvBC.合外力對(duì)物體做功等于物體的動(dòng)能增加△Ek=12mv2=12×1×2D.物體克服重力做功WG=mgh=1×10×1=10J，則重力勢(shì)能增加了10J．故D錯(cuò)誤。2、B【解析】

AB．物塊m處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對(duì)物塊m受力分析，物塊m受到重力、斜面的支持力N和推力F，由平衡知識(shí)可知：、故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；CD．對(duì)物塊和斜面體的整體，整體水平方向受地面對(duì)M的靜摩擦力f和力F作用，則地面對(duì)斜面的靜摩擦力f等于F；豎直方向受重力和地面的支持力FN，則地面對(duì)斜面的支持力等于，故CD兩項(xiàng)錯(cuò)誤。3、D【解析】

AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故對(duì)乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對(duì)甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時(shí)甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動(dòng)量大小之比為2：1，故AB錯(cuò)誤；CD.由于甲乙在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，故機(jī)械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。4、B【解析】

根據(jù)題意知，萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M=6.0×1024kg，則由史瓦西半徑公式：R=求出地球變成一個(gè)黑洞的半徑=9×10-3m.A.9×10-6m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.9×10-3m，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.9m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；D.9×103m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；5、C【解析】小球在圓弧軌道BC做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沿圓周的切線方向的合外力為零時(shí)，小物塊速度最大；小球在圓弧軌道BC受到重力、支持力和水平向右的恒力，受力如圖即當(dāng)時(shí)，小物塊速度最大，解得，小物塊速度最大的位置是圓弧BC上離B的高度，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵抓住小球在圓弧軌道BC做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沿圓周的切線方向的合外力為零時(shí)，小物塊速度最大．6、C【解析】試題分析：設(shè)重力做功為，克服摩擦力做功，電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理，解得電場(chǎng)力做功="-"4J，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，由于斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下故金屬塊帶正電，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；除重力外的其他外力做功-12J，故金屬塊的機(jī)械能減少12J，C選項(xiàng)正確；電場(chǎng)力做負(fù)功，金屬塊的電勢(shì)能增加，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．考點(diǎn)：動(dòng)能定理機(jī)械能電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系7、CD【解析】汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動(dòng)階段，汽車的加速度保持不變，牽引力不變，功率增大，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速階段結(jié)束；保持額定功率繼續(xù)加速，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，汽車開始做勻速前進(jìn)．A：汽車的加速度先不變后逐漸減小為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：汽車的牽引力先不變后逐漸減小最終與摩擦力相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：汽車的功率先增大后保持不變，故C項(xiàng)正確．D：汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大，故D項(xiàng)正確．8、ABD【解析】

由圖乙可知：當(dāng)時(shí)，桿對(duì)球的彈力恰好為零，此時(shí)只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正確；當(dāng)時(shí)，向心力為零，桿對(duì)球的彈力恰好與球的重力等大反向，，即小球的質(zhì)量，故A正確；根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，當(dāng)時(shí)桿對(duì)球的彈力為零，當(dāng)時(shí)，，桿對(duì)球的彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，，桿對(duì)球的彈力方向向下，，桿對(duì)小球的彈力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U的彈力方向向上，故C錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，，又，，故D正確。故選ABD。9、CD【解析】

A.由于彈簧的彈力對(duì)小球做功，可知小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.小球運(yùn)動(dòng)過程中速度最大時(shí)加速度為零，而到O點(diǎn)正下方時(shí)速度恰好為零，可知加速度不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.開始位置彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球向下運(yùn)動(dòng)到與桿垂直位置時(shí)彈簧壓縮到最短；此過程中彈性勢(shì)能增加；然后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧長度逐漸變長，彈性勢(shì)能減小，一直到原長位置，彈性勢(shì)能減為零；然后彈簧被拉長直到最低點(diǎn)位置，此過程中彈性勢(shì)能逐漸變大，選項(xiàng)C正確；D.由能量關(guān)系，開始時(shí)和到達(dá)最低點(diǎn)位置時(shí)小球的動(dòng)能均為零，則整個(gè)過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球的重力勢(shì)能減少量，選項(xiàng)D正確.10、ABD【解析】

A.甲圖中“120”表示某一位置的速度，是瞬時(shí)速度，即在該段行駛的瞬時(shí)速度應(yīng)小于120km/h，故A項(xiàng)與題意相符合；B.甲圖中“80”表示某一位置的速度，是瞬時(shí)速度，即在該段行駛的瞬時(shí)速度最小為80km/h，即不低于80km/h，故B項(xiàng)與題意相符合；CD.乙圖中“63

km”是拉薩的路程，由于是限速指示牌，可知乙圖中的54min為最短時(shí)間，即行駛63km的時(shí)間不超過54min。則最大平均速度：v=故C項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)與題意相符。11、AB【解析】

由圖可知R1與R2、R3串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R2和R3的電壓；V2測(cè)R2兩端的電壓；若兩電壓表示數(shù)變成相同，則可能是兩電表接在了等電勢(shì)的兩端，故可能是R2開路或者R3短路；故AB正確CD錯(cuò)誤。故選AB。12、AD【解析】

A.在小球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；因A、B兩點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能相等，小球減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，所以在B點(diǎn)的速度不為零，則其所受重力的功率不為零；故A正確。B.在運(yùn)動(dòng)過程中A點(diǎn)為壓縮狀態(tài)，B點(diǎn)為伸長狀態(tài)，在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，彈簧的形變量先增大后減小再增大，則彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大，故B錯(cuò)誤。C.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，增加的彈性勢(shì)能為零，則小球減少的重力勢(shì)能大于增加的彈性勢(shì)能。故C錯(cuò)誤。D.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，彈簧的彈力對(duì)小球做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理知小球增加的動(dòng)能等于重力對(duì)小球做的功。故D正確.二．填空題(每小題6分，共18分)13、AE4重錘在下落過程中受阻力作用【解析】（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要稱出重錘的質(zhì)量，故A是不必要的；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接記錄時(shí)間，不需要秒表測(cè)量，故E是不必要的。所以選AE。（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小，可得B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度為：vB14、BDg【解析】

(1)[1]需要測(cè)量減少的勢(shì)能和增加的動(dòng)能，也就是測(cè)量下落的高度和運(yùn)動(dòng)速度，而運(yùn)動(dòng)速度可以通過小球直徑來測(cè)量，因此選B