2024屆青海省海北市物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆青海省海北市物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，在豎直面內固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質量為m小球（視為質點）在圓環(huán)的內側A點獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達C點，重力加速度大小為g。在此過程中A．小球第一次到C的時間和從C經(jīng)D到A的時間相等B．小球通過A點時處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達C點時速度為D．小球第一次到達B點時受到圓環(huán)的彈力大小為2、(本題9分)我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經(jīng)過多次加速、變軌后，最終成功進入環(huán)月工作軌道．如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運動，也可以在離月球比較遠的圓軌道b上運動．下列說法正確的是A．衛(wèi)星在a上運行的線速度小于在b上運行的線速度B．衛(wèi)星在a上運行的周期大于在b上運行的周期C．衛(wèi)星在a上運行的角速度小于在b上運行的角速度D．衛(wèi)星在a上運行時受到的萬有引力大于在b上運行時的萬有引力3、(本題9分)用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球對軌道壓力的大小F．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m4、(本題9分)1665年牛頓開始著手研究行星繞太陽運行的力學關系，最終得到了太陽與行星之間的引力關系F=GMmR2，可以完全解釋行星的運動．進一步研究：拉住月球使它圍繞地球運動的力，與拉著蘋果下落的力，以及地球、眾行星與太陽之間的作用力都遵循這一規(guī)律嗎？于是巧妙地進行了地﹣月檢驗研究：假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，已知月球繞地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為A．加速度B．相互作用的引力C．蘋果物體和月球運動的線速度D．蘋果物體和月球運動的角速度5、(本題9分)甲、乙、丙、丁四個電阻的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲的阻值最大 B．乙的阻值最大 C．丙的阻值最大 D．丁的阻值最大6、質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達式中，正確的是A．B．C．D．7、(本題9分)質量為1kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．x＝1m時速度大小為1m/sB．x＝3m時物塊的加速度大小為2.5m/s2C．在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為13JD．在前4m位移過程中克服摩擦力做功為8J8、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動智慧．若A、B兩齒輪半徑的大小關系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小9、(本題9分)一長為2R的輕質細桿兩端分別固定質量為m和2m可視為質點的小球M和N，細桿的中點處有一轉軸O，細桿可繞軸在豎直平面內無摩擦地轉動，開始時細桿呈豎直狀態(tài)，N在最高點，如圖所示．當裝置受到很小擾動后，細桿開始繞軸轉動，在球N轉動到最低點的過程中（）A．小球N的機械能減小量等于小球M的機械能增加量B．小球N的重力勢能減小量等于小球M的重力勢能增加量C．重力對小球N做功的絕對值等于重力對小球M做功的絕對值D．重力對小球N做功的絕對值大于重力對小球M做功的絕對值10、如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運動，圖中虛線為衛(wèi)星的運行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠。下列說法中正確的是()A．衛(wèi)星在A點的速度最大B．衛(wèi)星在C點的速度最大C．衛(wèi)星在A點的加速度最大D．衛(wèi)星在C點的加速度最大二、實驗題11、（4分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖，實驗前，應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線水平．取g=9.8m/s2，計算結果均保留三位有效數(shù)字．(1)實驗過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是_____________．(2)圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所得的平拋運動的曲線，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小____________m/s．12、（10分）(本題9分)某研究性學習小組分別用如圖甲所示的裝置進行以下實驗：“探究加速度與合外力的關系”裝置中，小車質量為M，砂桶和砂子的總質量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現(xiàn)保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m進行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．(1)為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_______A．需平衡小車的摩擦力B．砂桶和砂的總質量要遠小于小車的質量C．滑輪摩擦足夠小，繩的質量要足夠輕D．先釋放小車，后接通打點計時器的電源(1)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖1所示的一條過坐標原點的斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為_____；A．1MB．1(3)圖3為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點，每兩點間還有四個計時點未畫出，測得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打點計時器的頻率為50Hz，則小車的加速度______m/s1．三、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)如圖所示的結構裝置可繞豎直的軸轉動，假如繩長l=0.2m，水平桿長l0=310（1）使繩子與豎直方向夾角為60°角，該裝置以多大的角速度轉動才行？（2）此時的拉力多大？14、（14分）如圖所示，彈簧的一端固定,另一端連接一個物塊，彈簧質量不計．物塊（可視為質點）的質量為m，在水平桌面上沿x軸運動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ．以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O，當彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量．(1)有甲乙兩位同學畫出了F隨x變化的示意圖，你認為哪位同學的圖像更有道理？論述之；(2)根據(jù)選擇的F-x圖像求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈力所做的功；(3)物塊由x1處向右運動到x3處，然后由x3處返回到x2處，在這個過程中，求彈力所做的功；滑動摩擦力所做的功；比較兩種力做功的特點有何不同．15、（13分）(本題9分)在光滑的冰面上放置一個截面圓弧為四分之一圓的半徑足夠大的光滑自由曲面體,一個坐在冰車上的小孩手扶一小球靜止在冰面上．已知小孩和冰車的總質量為m1小球的質量為m2，曲面體的質量為m3.某時刻小孩將小球以v0=4m/s的速度向曲面體推出(如圖所示).(1)求小球在圓弧面上能上升的最大高度；(2)若m1=40kg,m2=2kg小孩將球推出后還能再接到小球,試求曲面質量m3應滿足的條件．

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】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當小球從C經(jīng)D到A時的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的時間比從C經(jīng)D到A的時間小，選項A錯誤；在A點時加速度向上，故小球通過A點時處于超重狀態(tài)，故B錯誤；小球第一次到達C點的過程由動能定理得：，解得：，故C錯誤；小球第一次到達B點的過程由動能定理得：，在B點由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；2、D【解析】

A．由，可知衛(wèi)星在a上運行的線速度大于在b上運行的線速度，選項A錯誤；B．由，可知衛(wèi)星在a上運行的周期小于在b上運行的周期，選項B錯誤；C．由，衛(wèi)星在a上運行的角速度大于在b上運行的角速度，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，衛(wèi)星在a上運行時受到的萬有引力大于在b上運行時的萬有引力，選項D正確。故選D。3、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結合，重點是斜率和截距4、A【解析】

假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，根據(jù)已知量結合牛頓第二定律求出月球繞地球運行的加速度進行比較分析?！驹斀狻恳阎虑蚶@地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為160牛頓時代已經(jīng)較精確的測量了地球表面的重力加速度g、地月之間的距離和月球繞地球運行的公轉周期，根據(jù)圓周運動的公式得月球繞地球運行的加速度：a=4如果ag說明拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c睛】本題考查對牛頓“月-地檢驗”基本思路的理解，分別圓周運動向心加速度公式和萬有引力定律兩種方式求解。5、A【解析】

由歐姆定律可知，則U-I圖像的斜率等于電阻的大小，由圖像可知，甲的阻值最大，丁電阻最??；A.甲的阻值最大，與結論相符，選項A正確；B.乙的阻值最大，與結論不相符，選項B錯誤；C.丙的阻值最大，與結論不相符，選項C錯誤；D.丁的阻值最大，與結論不相符，選項D錯誤；6、ABD【解析】質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯誤；故選ABD.【點睛】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運動也可以求解萬有引力，要注意向心力表達式中的m應為衛(wèi)星的質量．7、BD【解析】

A.由圖象可知，x=1m時動能為：Ek1=1J，由得：，故A錯誤。B.由動能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x圖象的斜率等于合外力，因此物體在0-1m內和1-4m內都做勻加速直線運動。在1～4m內，，則加速度，則x=3m時物塊的加速度大小為1.5m/s1．故B正確；C.對物體運動全過程，由動能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入數(shù)據(jù)解得：WF=17J，故C錯誤D.在前4m位移過程中克服摩擦力做功為Wf=μmgx=8J，選項D正確；8、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯誤BC正確9、AD【解析】A、對兩個球組成的系統(tǒng),只有重力和細桿的彈力做功,機械能守恒,所以小球N的機械能減小量等于小球M的機械能增加量，故A正確；B、在轉動過程中，由于兩個小球有動能，根據(jù)機械能守恒，可知小球N的重力勢能減小量不等于小球M的重力勢能增加量，故B錯誤；C、由于小球M和小球N的質量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力對小球N做功的絕對值大于重力對小球M做功的絕對值，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：本題關鍵是明確兩個球系統(tǒng)機械能守恒,而單個球的機械能不守恒,結合機械能守恒定律和動能定理列式分析即可.10、AC【解析】

AB．A點為近地點，C點為遠地點，所以A點速度最大，A正確B錯誤CD．A點為近地點，C點為遠地點，根據(jù)萬有引力定律可知，衛(wèi)星在A點的加速度最大，C正確D錯誤二、實驗題11、保證小球做平拋運動的初速度相同1.60【解析】

(1)每次讓小球從同一位置由靜止釋放，目的是保證小球每次平拋運動的初速度相同；(2)根據(jù)得，小球平拋運動的初速度為12、AC；D；4【解析】（1）A、實驗前需要平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力，故A正確；

B、小車受到的拉力可以由彈簧測力計測出，砂桶和砂的總質量不需要遠小于小車的質量，故B錯誤；

C、滑輪的摩擦和繩子的質量會影響示數(shù)，所以要求滑輪摩擦足夠小，繩的質量足夠輕，減小實驗誤差，故C正確；

D、應先接通打點計時器的電源，再釋放小車，故D錯誤。

（1）探究加速度與合外力的關系實驗要控制小車質量M不變，由牛頓第二定律得：a=1MF（3）每兩點間還有四個計時點未畫出，計數(shù)點間的時間間隔：T=0.02×5s=0.1s，

由勻變速直線運動的推論Δx=aT2可知，加速度：點睛：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力。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、（1）ω=52rad/s（2）【解析】【分析】對小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度的大小；根據(jù)平行四邊形定則求出繩子的張力；解：（1）小球繞桿做圓周運動，其軌道平面在水平面內，軌道半徑r=代入數(shù)據(jù)解得：r=由牛頓第二定律得mg代入數(shù)據(jù)解得：ω=5（2）繩子的拉力F=14、(1)兩位同