2023-2024學(xué)年福建省福州市高一下學(xué)期期末考試物理模擬試題（含答案）

2023-2024學(xué)年福建省福州市高一下學(xué)期期末考試物理模擬試題友情提示：請(qǐng)將所填寫(xiě)到答題卡的相應(yīng)位置上，在本卷上作答均無(wú)效！單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說(shuō)法正確的是A．開(kāi)普勒在第谷觀測(cè)的天文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律B．20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)理論，使人們認(rèn)識(shí)到牛頓力學(xué)理論也適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)C．開(kāi)普勒第一定律認(rèn)為，所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓軌道中心D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，之后卡文迪許進(jìn)行了“月-地檢驗(yàn)”將其推廣至自然界所有物體之間2．有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說(shuō)法正確的是A．如圖a，汽車(chē)通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B．如圖b，懸掛在同一點(diǎn)的兩個(gè)小球在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，則繩長(zhǎng)的角速度大C．如圖c，同一小球在內(nèi)壁光滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后沿水平面分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力D．如圖d，火車(chē)轉(zhuǎn)彎若超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，火車(chē)輪緣對(duì)內(nèi)軌會(huì)有擠壓作用3．如圖，輕繩OA拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子一定有拉力B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是0C．若將輕繩OA換成輕桿，則小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力可以與小球所受重力大小相等，方向相反D．若將輕繩OA換成輕桿，則小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是gR4．兩個(gè)相距為r的質(zhì)點(diǎn)，它們之間的萬(wàn)有引力為F。若保持二者質(zhì)量不變，將它們的距離變?yōu)?r，那么它們之間萬(wàn)有引力的大小將變?yōu)锳．9FB．3FC．F3 D．雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5．2023年10月26日，我國(guó)自主研發(fā)的神舟十七號(hào)載人飛船圓滿(mǎn)的完成了發(fā)射，與“天和"核心艙成功對(duì)接，飛船變軌前繞地穩(wěn)定運(yùn)行在半徑為r1的圓形軌道I上，橢圓軌道II為飛船的轉(zhuǎn)移軌道，核心艙繞地沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行在半徑為r3的圓形軌道Ⅲ上，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和ⅡI分別相切于A、B兩點(diǎn)，飛船在A點(diǎn)變軌，與核心艙剛好在B點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，下列說(shuō)法正確的是A．神舟十七號(hào)在Ⅰ軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度可能大于7.9km/sB．神舟十七號(hào)在ⅠⅠ軌道上由A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小，機(jī)械能減小C．神舟十七號(hào)在ⅠⅠ軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大于在Ⅰ軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度D．神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速變軌進(jìn)入Ⅲ軌道與“天和”核心艙完成對(duì)接6．如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在可繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓臺(tái)上，已知A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m，m，A、B離轉(zhuǎn)軸的距離均為R，C離轉(zhuǎn)軸的距離為2R，A、C與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，B與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度由0開(kāi)始緩慢增大時(shí)，不考慮物體相對(duì)于圓臺(tái)滑動(dòng)后可能出現(xiàn)的碰撞，下列說(shuō)法正確的是A．物體均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，C的向心加速度最大B．物體均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，C的向心力最大C．當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度為2μg3RD．隨著圓臺(tái)角速度的增大，C比B先開(kāi)始相對(duì)于圓臺(tái)滑動(dòng)7．如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=14m，傳送帶以v0=8m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色劃痕，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，A．煤塊剛放上傳送帶時(shí)，加速度大小aB．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為1.5sC．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，傳送帶上形成黑色劃痕的長(zhǎng)度為4mD．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為6J8．2024年4月9日在北美洲南部能觀察到日全食，此時(shí)月球和太陽(yáng)的視角相等，如圖所示。已知地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期約為月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期的13倍，太陽(yáng)半徑約為地球半徑的100倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，月球繞地球及地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均可視為圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知A．地球到太陽(yáng)的距離與月球到地球的距離之比約為400:1B．地球?qū)υ虑虻囊εc太陽(yáng)對(duì)月球的引力之比約為2:1C．太陽(yáng)的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3.8×10D．地球與太陽(yáng)的平均密度之比約為2:1非選擇題：共60分。其中9、10、11小題為填空題，12、13小題為實(shí)驗(yàn)題，14～16小題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求在答題卡的非選擇區(qū)域內(nèi)作答。9．（6分）如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是邊緣上的一點(diǎn)，左輪上的兩輪共用同一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則a、b、c與d點(diǎn)的角速度之比為，a、b、c與d點(diǎn)的線(xiàn)速度之比為，a、b、c與d點(diǎn)的周期之比為。10．（4分）質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過(guò)程中，物體動(dòng)能的增量為，物體的機(jī)械能的改變量為。11．（2分）若在速度為0.5倍光速的飛船上有一只完好的手表走過(guò)了60s，根據(jù)相對(duì)論時(shí)空觀的時(shí)間延緩效應(yīng)，地面上的人認(rèn)為它走過(guò)這60s“實(shí)際”上花了s。12．（6分）某同學(xué)利用如圖1所示的向心力演示器探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F與小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω之間的關(guān)系。左右塔輪每層半徑之比自上而下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖2所示）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A或B處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在該實(shí)驗(yàn)中，主要利用了來(lái)探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系；A．放大法 B．控制變量法C．微元法 D．等效替代法(2)若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，可以將相同的鋼球分別放在擋板C和擋板B處，將傳動(dòng)皮帶置于第層（填“一”、“二”或“三”）；(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明同學(xué)將質(zhì)量為m1和m2的小球分別放在B、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)得到左右兩小球所受向心力的大小之比為2∶3，由此可知m13．（6分）某學(xué)習(xí)小組做探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。(1)在圖甲中用小錘擊打彈性金屬片后，a球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)b球被釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地。改變小錘擊打力度，兩球仍然同時(shí)落地。以上現(xiàn)象說(shuō)明。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C．兩小球落地時(shí)速度相等D．兩小球在豎直方向的加速度相等(2)利用頻閃相機(jī)拍攝圖甲中a小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程，經(jīng)處理后得到如圖丙所示的點(diǎn)跡圖像。方格紙每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為m/s；若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標(biāo)系，記小方格的長(zhǎng)度為1，則小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為。（g取10m/s2）14．（10分）載人登月計(jì)劃是我國(guó)的“探月工程”計(jì)劃中實(shí)質(zhì)性的目標(biāo)。假設(shè)宇航員登上月球后，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球從拋出到落回原處所需的時(shí)間為t。已知引力常量為G，月球的半徑為R（1）月球表面的重力加速度大小g月（2）月球的質(zhì)量M；（3）飛船在距離月球表面高度為2R的軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期T。15．（10分）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員踏著專(zhuān)用滑雪板，不帶雪杖在助滑路上（未畫(huà)出）獲得一速度后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸。已知一位運(yùn)動(dòng)員由斜坡頂端A點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v0=10m/s，落點(diǎn)在斜坡上的B點(diǎn)，斜坡傾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間；（2）A、B間的距離；（3）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)飛出后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離斜坡的距離最遠(yuǎn)？16．（16分）如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m=1.5kg的物塊（視質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep=3J?，F(xiàn)打開(kāi)鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線(xiàn)方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線(xiàn)水平，并與水平地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。試求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小；（2）物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力NC大?。唬?）若物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话?，且只?huì)發(fā)生一次碰撞，那么物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿(mǎn)足怎樣的條件。物理答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：答案是用來(lái)說(shuō)明評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的。如果考生的答案、方法、步驟與本答案不同，但解答科學(xué)合理的同樣給分。有錯(cuò)的，根據(jù)考生錯(cuò)誤的性質(zhì)參考評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及閱卷教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)扣分。一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。題號(hào)1234答案ACCD二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。題號(hào)5678答案CDACCDAC三、非選擇題：共60分。其中9、10、11小題為填空題，12、13小題為實(shí)驗(yàn)題，14～16小題為計(jì)算題。考生根據(jù)要求在答題卡的非選擇區(qū)域內(nèi)作答。(每空2分）9．（6分）2：1：1：12：1：2：41：2：2：210．（4分）-0.6mgs-0.1mgs11．（2分）4012．（6分）B一3:113．（6分）ABD1.5（-3，-1）14．（10分）（1）小球在月球表面上做堅(jiān)直上拋運(yùn)動(dòng)，有：t=2v0g月球表面的重力加速度大?。篻月=2v（2）假設(shè)月球表面一物體質(zhì)量為m，有：GMmR2=m月球的質(zhì)量：M=2R2v（3）飛船在距離月球表面高度為2R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：GMm(3R)2=m繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=3π6Rtv0.................答：略。15．（10分）（1）運(yùn)動(dòng)員的位移方向與斜面平行，則此時(shí)：yx=12解得：t=2v0tan37°（2）由幾何關(guān)系：SABsin37°=12解得：SAB=18.25m.................當(dāng)速度與斜面平行時(shí)（或垂直于斜面方向速度為零時(shí)）離斜面最遠(yuǎn)，.................（7分）此時(shí)：vyvx=解得：t=v0tan37°g答：略。16．（16分）（1）解除鎖扣，物塊獲得動(dòng)能:E解得:.................v0=2m物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

:.................Ep+mgh解得:.................vB=4m（2）根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：h解得：R=1.2m.................（5根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知：Ep+mgh1解得：vC=27m對(duì)物塊在圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)：N解得：NC′=50N根據(jù)牛頓第三定律，物塊對(duì)軌道壓力NC大小為50N。.................（10分）

（3）依據(jù)題意知，μ的最大值對(duì)應(yīng)的是物塊撞墻前瞬間的速度趨于零，運(yùn)用動(dòng)能定理有：?μmgL=0?代入數(shù)據(jù)解得：μ＜12.......