2023-2024學(xué)年江蘇省南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末檢測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末檢測模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、如圖所示，長為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度大小為v=9A．小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)PB．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，但在P點(diǎn)不受輕桿對它的作用力C．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力D．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿對它向下的彈力2、質(zhì)量為15kg的物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。以下說法正確的是A．物塊受到的摩擦力大小為25NB．物塊受到的摩擦力大小為50NC．輕繩的張力為150ND．輕繩的張力為75N3、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m和3m的小球A和B,系在長為L的光滑細(xì)線兩端桌面水平光滑,高h(yuǎn)(h<L),B球無初速度從桌邊滑下,落在沙地上靜止不動(dòng),則A球離開桌邊的速度為（）A．3gh2B．2ghC．gh34、如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C。下列說法中正確的是（）A．A、B的角速度相同B．A、C的角速度相同C．B、C的線速度相同D．B、C的角速度相同5、(本題9分)2011年11月，“神舟8號”飛船與“天宮1號”目標(biāo)飛行器在太空實(shí)現(xiàn)兩次交會(huì)對接，開啟了中國空間站的新紀(jì)元．在對接前的某段時(shí)間內(nèi)，若“神舟8號”和“天宮1號”分別處在不同的圓形軌道上逆時(shí)針運(yùn)行，如圖所示．下列說法正確的是A．“天宮一號”的運(yùn)行速率大于“神舟八號”的運(yùn)行速率B．“天宮一號”的運(yùn)行周期小于“神舟八號”的運(yùn)行周期C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適當(dāng)加速有可能與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接6、(本題9分)關(guān)于重力勢能的說法,正確的是()A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．重力勢能恒大于零或等于零C．在地面上的物體它的重力勢能一定等于零D．重力勢能是物體和地球共有的7、(本題9分)如圖所示，一物塊靜止在傾角為的斜面上，物塊受到的重力可分解為沿斜面向下和垂直斜面向下的兩個(gè)分力．現(xiàn)減小斜面的傾角，則（）A．變小 B．變大 C．變小 D．變大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)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一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．v2=c時(shí)，桿對小球的彈力方向向上D．v2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小不相等9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長，與水平方向的夾為θ．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．D．10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為的滑塊和質(zhì)量為的滑塊套在光滑水平桿上，為豎直軸，分別用抗拉能力足夠大的兩根水平細(xì)線固定在轉(zhuǎn)軸上，繩拉直時(shí)，兩滑塊到點(diǎn)的距離分別為和，當(dāng)水平桿的角速度大小為時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．繩上的拉力大小為B．繩上的拉力大于繩上的拉力C．滑塊的向心加速度大小為D．滑塊的周期等于滑塊的周期11、(本題9分)“天宮一號”是我國第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室.已知“天宮一號”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為90分鐘.關(guān)于“天宮一號”，下列說法正確的是()A．“天宮一號”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小B．“天宮一號”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小C．“天宮一號”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍D．當(dāng)宇航員站立于“天宮一號”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零12、2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運(yùn)載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點(diǎn)，軌道2、1相切于Q點(diǎn)．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運(yùn)行周期為24hB．在軌道1上的運(yùn)行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度D．在軌道2上由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動(dòng)能減少二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行．飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)飛船中帶有基本的測量工具．..（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是_________________________．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和___________．（3）待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為_____________．14、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m／s2，測出所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢能的減少量等于________J，動(dòng)能的增加量等于________J（保留三位有效數(shù)字）．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)質(zhì)量為m=0.5kg的電動(dòng)玩具汽車原來靜止在水平面上，接通電動(dòng)機(jī)電源,使電動(dòng)機(jī)以額定功率P=12W工作，汽車與水平面間的摩檫阻力大小始終為f=2N，經(jīng)歷一段時(shí)間后玩具汽車達(dá)到最大速度，開始勻速運(yùn)動(dòng)。求：（1）恒定功率加速條件下玩具汽車的最大速度v；（2）若在t=4s前汽車己經(jīng)達(dá)到了最大速度，那么這4s內(nèi)汽車的位移x的大小。16、（12分）(本題9分)如圖所示，固定的光滑平臺上靜止著兩個(gè)滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側(cè)有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上．小車質(zhì)量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點(diǎn)，小車的上表面左端點(diǎn)P與Q點(diǎn)之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，Q點(diǎn)右側(cè)表面是光滑的．點(diǎn)燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度大小為6m/s，而滑塊B則沖向小車．兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分離時(shí)滑塊B的速度vB大?。唬?）若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間距離L的取值范圍．17、（12分）如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開C時(shí)F的大小恰為2mg．問：(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中彈簧彈力對物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開C時(shí)物塊A的動(dòng)能；(3)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中力F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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12故選：C2、C【解析】

AB.物塊受到的摩擦力大小為，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.輕繩的張力為，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。3、A【解析】在B球從桌邊滑下到落到沙地前，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則：mBgh=解得：v=3gh點(diǎn)睛：在B下滑到沙地前，AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。此過程中，單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ψ龉ν?，拉力也做功。對系統(tǒng)而言，只有重力做功，機(jī)械能守恒。4、D【解析】試題分析：AB兩點(diǎn)屬于同一條傳送帶上的兩點(diǎn)，即線速度相等，兩點(diǎn)的半徑不同，根據(jù)可得，兩點(diǎn)的角速度不同，A錯(cuò)誤，BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩點(diǎn)的角速度相等，兩點(diǎn)的半徑不同，根據(jù)根據(jù)可得，兩點(diǎn)的線速度不同，C錯(cuò)誤，D正確，C點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度相等，但是B點(diǎn)和A點(diǎn)的角速度不等，所以AC兩點(diǎn)的角速度不等，B錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了勻變速圓周運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)物理量之間的關(guān)系5、D【解析】對應(yīng)同一中心天體，軌道半徑越大，線速度角速度向心加速度都越小，而周期會(huì)越大，所以ABC，“神舟八號”適當(dāng)加速會(huì)離心進(jìn)入“天宮一號”軌道，所以可能實(shí)現(xiàn)對接D對6、D【解析】重力勢能的大小與質(zhì)量和位置兩個(gè)因素有關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體處于零勢能面下方時(shí)，重力勢能為負(fù)，小于零，故B錯(cuò)誤；只有放在零勢能面上的物體重力勢能才是零，而并不是放在地面上，重力勢能就為零；故C錯(cuò)誤；重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的，離開地球物體將不再具有重力勢能，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．7、AD【解析】根據(jù)平行四邊形定則，將重力分解，如圖所示：

故，當(dāng)減小時(shí)，減小，增加，AD正確．8、AD【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，若，則；若，則解得,A正確，B錯(cuò)誤，由圖可知：當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；若．則解得，故D正確．故選AD，考點(diǎn)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，點(diǎn)評：掌握向心力公式，理解坐標(biāo)軸截距的物理意義是解決本題的關(guān)鍵．9、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.點(diǎn)睛：本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，但總動(dòng)量不守恒．10、AD【解析】兩者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)可得兩者運(yùn)動(dòng)周期相同，繩子間的拉力充當(dāng)向心力，所以繩子對兩者的拉力大小相等，根據(jù)可得，向心加速度為，AD正確BC錯(cuò)誤．11、BC【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，軌道半徑越大，速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠(yuǎn)大于天宮一號的軌道半徑，所以“天宮一號”的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度大，由v=rω12、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運(yùn)行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地衛(wèi)星運(yùn)行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．在同一點(diǎn)Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點(diǎn)做近心運(yùn)動(dòng)，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，由近地點(diǎn)P向遠(yuǎn)地點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負(fù)功，勢能增加，而衛(wèi)星的機(jī)械能保持不變，故其動(dòng)能減小，故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R【解析】太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，則可得待測物體質(zhì)量的表達(dá)式14、4.424.19【解析】

解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．注意有效數(shù)字的保留．【詳解】根據(jù)重力勢能的定義式得：重力勢能減小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論vC=x【點(diǎn)睛】運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題,要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．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、（1）6m/s（2）19.5m【解析】

（1）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，根據(jù)P=fv求出汽車的最大速度．（2）抓住功率不變，結(jié)合動(dòng)能定理求出汽車在4s內(nèi)通過的位移x的大?。驹斀狻?1)當(dāng)玩具電動(dòng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力大小等于阻力f的大小則有：P=解得：v=6m/s(2)在4S內(nèi)玩具電動(dòng)汽車的電功率不變，阻力大小不變對其應(yīng)用動(dòng)能定理可得：Pt-fx=解得：x=19.5m【點(diǎn)睛】本題考查了機(jī)車的啟動(dòng)，知道發(fā)動(dòng)機(jī)功率與牽引力、速度的關(guān)系，知道加速度為零時(shí)，速度最大．對于變加速直線運(yùn)動(dòng)，不能通過動(dòng)力學(xué)知識求解位移，只能通過動(dòng)能定理進(jìn)行求解．16、（1）3m/s（1）0.22J（3）0.675m/s≤L≤1.35m【解析】（1）A、B分離時(shí)由動(dòng)量守恒定律得：m解得：vB（1）滑塊B沖上小車后將彈簧壓縮到最短時(shí)，