2024年河南省鄭州市第五中學物理高一下期末經典模擬試題含解析

2024年河南省鄭州市第五中學物理高一下期末經典模擬試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，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、符號等須加黑、加粗．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、從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面．忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖像是（）A．B．C．D．2、如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是間一平面內兩顆人造衛(wèi)星．B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星．以下判斷正確的是A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B線速度大小關系為>C．周期大小的關系是<D．A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和同地球一起自轉的向心力3、(本題9分)如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮．將力F撤去，小球將向上彈起并離開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中①小球的動能先增大后減小②小球在離開彈簧時動能最大③小球動能最大時彈性勢能為零④小球動能減為零時，重力勢能最大以上說法中正確的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④4、(本題9分)如圖所示，質量為m的物塊從A點由靜止開始下落，加速度是，下落H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達最低點C，在由A運動到C的過程中，空氣阻力恒定，則()A．物塊機械能守恒B．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C．物塊機械能減少D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少5、(本題9分)一臺起重機從靜止開始勻加速提起質量為m的重物，當重物的速度為v1時，起重機的有用功率達到最大值P，以后，起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個過程中，下列說法錯誤的是A．起重機對貨物的最大拉力為 B．起重機對貨物的最大拉力為C．重物的最大速度 D．重物做勻加速運動的時間為6、下列物理量中是矢量且單位正確的是（）A．加速度、 B．功、C．電場強度、 D．電流、7、(本題9分)輕質彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過程中，對于整個系統(tǒng)，下列說法正確的是()A．系統(tǒng)的彈性勢能不變B．系統(tǒng)的彈性勢能增加C．系統(tǒng)的機械能不變D．系統(tǒng)的機械能增加8、(本題9分)一滑塊以初速度v0從斜面底端向上滑去（斜面足夠長）．該滑塊的速度-時間圖象可能是（）A． B． C． D．9、(本題9分)如圖，兩小木塊a和b（可視為質點放在水平圓盤上，a與轉軸的距離為l，質量為m，b與轉軸的距離為2l，質量為m，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動，用表示圓盤轉動的角速度，下列說法正確的是（）A．a一定比b先開始滑動B．a、b所受的摩擦力始終相等C．是a開始滑動的臨界角速度D．當b即將滑動時，a所受摩擦力的大小為10、(本題9分)如圖所示，物塊A與水平圓盤保持相對靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運動，下面說法正確的是()A．物塊A受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力B．物塊A受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著A所在圓周的切線方向D．物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向11、(本題9分)如圖所示是一種健身器材的簡化圖，一根不可伸長的輕繩跨過兩個定滑輪連接兩個重量均為G的重物，兩側重物等高，忽略繩與滑輪間的摩擦。現(xiàn)施加豎直向下的力F拉繩的中點P，使兩重物以速率v勻速上升，當兩段繩夾角為120°時，下列判斷正確的是（）A．P點的速率等于 B．P點的速率等于vC．P點施加豎直向下的力F等于2G D．P點施加豎直向下的力F等于G12、一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某次實驗利用打點計時器打出一條如圖所示的紙帶，C、D、E、F、G是按打點順序依次選取的計數(shù)點，計數(shù)點的距離如圖所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s.（1）刻度尺D點的讀數(shù)為________cm;（2）小車的加速度大小為________m/s2（結果保留2位有效數(shù)字）.14、（10分）用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系．實驗時，先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行．小車滑行過程中帶動通過打點計時器的紙帶，記錄運動情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，回答下列問題：(1)適當墊高木板是為了____________________________________________；(2)通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3)若實驗做了n次，所用橡皮條分別為1根、2根…n根，通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2…vn，用W表示橡皮條對小車所做的功，作出的W－v2圖線是一條過坐標原點的直線，這說明W與v2的關系是_________．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）(本題9分)如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務.某時刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質點.甲和他的裝備總質量為M1=90kg,乙和他的裝備（不包括A的質量）總質量為M2=90kg,為了避免直接相撞,乙把手中質量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動,且安全“飄”向空間站.求：(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?(2)設甲與物體A作用時間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大小？16、（12分）“天宮二號”是我國自主研發(fā)的一個“空間實驗室”，科學家、航天員們將在里面展開各種工作和試驗，為建成空間站奠定了基礎．“天宮二號”繞地球做勻速圓周運動，距地球表面的高度為h．已知地球質量為M，半徑為R，引力常量為G．試回答下列問題：(1)求“天宮二號”在軌運行線速度v的大小；(2)“太空移民”是人們的大膽設想，為解決在空間站生活的失重問題，科學家設想讓空間站通過自轉產生的向心加速度來模仿重力加速度，獲得“人工重力”，就是要使人們感受到“人工重力”與在地球表面上受到的重力一樣（不考慮重力因地理位置不同而產生的差異）．設自轉半徑為r，求空間站自轉周期T的大?。?7、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直面內的曲線軌道AB的最低點B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內、半徑R＝0.40m的光滑圓形軌道平滑連接．現(xiàn)有一質量m＝0.10kg的滑塊(可視為質點)，從位于軌道上的A點由靜止開始滑下，滑塊經B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C.已知A點到B點的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力可忽略不計，求：(1)滑塊通過圓形軌道C點時速度大小；(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大小；(3)滑塊從A點滑至B點的過程中，克服摩擦阻力所做的功．

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、A【解析】本題考查動能的概念和Ek-t圖象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做豎直上拋運動時，速度v=v0-gt，根據(jù)動能得，故圖象A正確。點睛：本題以豎直上拋運動為背景考查動能的概念和Ek-t圖象，解題的方法是先根據(jù)豎直上拋運動物體的速度特點寫出速度公式，在根據(jù)動能的概念寫出函數(shù)方程，最后根據(jù)函數(shù)方程選擇圖象。2、D【解析】

A.第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大的環(huán)繞速度，由于衛(wèi)星B的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤．B.對B、C，根據(jù)，C的軌道半徑大于B的軌道半徑，則vB＞vC，對于A、C，A、C的角速度相等，根據(jù)v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B錯誤．C.A、C的角速度相等，則A、C的周期相等，根據(jù)知，C的周期大于B的周期，故C錯誤．D.A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和沿著指向物體做圓周運動圓心方向的分力，選項D正確．3、B【解析】試題分析：小球開始受到重力、推力F和彈簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不斷減小的加速運動，后做加速度不斷變大的減速運動，離開彈簧后做豎直上拋運動，結合功能關系和牛頓第二定律進行分析即可．解：①將力F撤去小球向上彈起的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運動，后做減速運動，所以小球的動能先增大后減小，故①正確；②當彈簧的彈力與重力大小相等時，速度最大，動能最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球還沒有離開彈簧．故②錯誤．③小球動能最大時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈性勢能不為零，故③錯誤．④小球動能減為零時，小球上升到最高點，重力勢能最大，故④正確．故選B．4、D【解析】

根據(jù)機械能守恒條件求解．由A運動到C的過程中，物體的動能變化為零，重力勢能減小量等于機械能的減小量．整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．【詳解】A．對于物體來說，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機械能轉化為彈簧的彈力勢能，因此機械能肯定減少．故A錯誤；B．對于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說，物體減少的機械能為（克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢能），而彈簧則增加了彈性勢能，因此整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．故B錯誤；C．由A運動到C的過程中，物體的動能變化為零，重力勢能減小量等于機械能的減小量．所以物塊機械能減少mg（H+h），故C錯誤；D．物塊從A點由靜止開始下落，加速度是，根據(jù)牛頓第二定律得：，所以空氣阻力所做的功為，整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能減少，故D正確。故選D?！军c睛】本題是對機械能守恒條件的直接考查，掌握住機械能守恒的條件即可，注意題目中的研究對象的選擇。學會運用能量守恒的觀點求解問題，知道能量是守恒的和能量的轉化形式。5、B【解析】

AB.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結束時的拉力，由P=Fv得，故A不符合題意，B符合題意；

C.重物以最大速度為v2勻速上升時，F(xiàn)=mg，所以，故選項C不符合題意；D.重物做勻加速運動的加速度，則勻加速的時間為，故D不符合題意。6、C【解析】

A．加速度是矢量，單位是m/s2，選項A錯誤；B．功是標量，單位是，選項B錯誤；C．電場強度是矢量，單位是，選項C正確；D．電流是標量，單位是，選項D錯誤。7、BD【解析】根據(jù)力的平衡條件可得F＝mgtanθ，彈簧彈力大小為F彈＝，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動能不變，所以系統(tǒng)的機械能增加．8、ABD【解析】

當斜面粗糙時：物體在斜面上滑行時受到的滑動摩擦力大小,而，所以物體沿斜面向上滑行時有,故物體沿斜面向上滑行時的加速度,物體沿斜面向下滑行時有，當物體沿斜面向下滑行時的加速度，故，當斜面光滑時：μ=0，故有，當時:物體滑動斜面的頂端后保持靜止，故ABD正確．【點睛】勻變速直線運動的圖像，本題要考慮斜面是否光滑和動摩擦因數(shù)的大小對滑塊的運動的影響．9、CD【解析】

AB．兩個木塊的最大靜摩擦力相等。木塊隨圓盤一起轉動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力，當圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達到最大值，所以b一定比a先開始滑動，故AB錯誤；C．當a剛要滑動時，有kmg=mω2?l，解得：故C正確；D．當b剛要滑動時，有kmg=mω2?2l，解得：以a為研究對象，當時，由牛頓第二定律得：f=mω2l，可解得：故D正確。故選CD。10、AD【解析】試題分析：隔離物體分析，該物體做勻速圓周運動；對物體受力分析，如圖，受重力G，向上的支持力N，重力與支持力二力平衡，然后既然勻速轉動，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圓心的靜摩擦力；故A正確，B錯誤；若沒有摩擦力，則物體將想離開圓心的方向運動，所以物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向，故C錯誤，D正確。考點：向心力【名師點睛】本題要注意物體做勻速圓周運動，合力提供向心力，指向圓心，而不能把勻速圓周運動當成平衡狀態(tài)！向心力是效果力，由合力提供，不是重復受力。11、AD【解析】

AB．P點速度沿繩方向的分量與重物上升的速度大小相等，則：解得：P點的速率故A項正確，B項錯誤。CD．兩重物勻速上升，繩中拉力大小為G，兩段繩夾角為120°時，P點所受三力方向互成120°，所以P點施加豎直向下的力F等于G．故C項錯誤，D項正確。12、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達正對岸，設船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運動和合運動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.000.20（0.18～0.22）【解析】

第一空.毫米刻度尺的精確度為1mm，估讀到0.1mm，則D點讀數(shù)為1.00cm.第二空.根據(jù)勻變速直線運動的判別式，四組位移選擇逐差法得：.14、(1)平衡摩擦力；(1)后面部分；(3)W與v1成正比【解析】

第一空.實驗時將木板放有打點計時器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運動，如果紙帶上打出的點間距是均勻的，說明紙帶的運動是勻速直線運動，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．適當墊高木板是為了平衡摩擦力；第二空.橡皮筋拉力對小車所做的功全部完成后，打出來的點才能反映物體的速度．所以應使用紙帶的后面部分．第三空.W-v1圖線是一條過坐標原點的直線，根據(jù)數(shù)學知識可確定W與速度v的平方成正比．即：W=kv1．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,可求得甲