2023-2024学年福建省普通高中物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年福建省普通高中物理高一第二学期期末质量检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r。将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A．4B．3C．9D．162、(本题9分)人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A．半径越大，速度越小，周期越大。B．半径越大，速度越小，周期越小。C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关。D．所有卫星角速度都相同，与半径无关。3、(本题9分)如图所示，塔吊用钢绳沿竖直方向将质量为m的建材以加速度a匀加速向上提起h高，已知重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是A．建材重力做功为-mahB．建材的重力势能减少了mghC．建材的动能增加了mghD．建材的机械能增加了m(a+g)h4、(本题9分)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小5、下列物理量中，只有大小而没有方向的是（）A．功 B．冲量 C．动量 D．电场强度6、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越远，则A．所受的万有引力越小B．运行的角速度越大C．运行的线速度越大D．做圆周运动的周期越小7、如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力8、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直．一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR9、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是()A．水平恒力F在两段路面上做功相等B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率10、(本题9分)如图，A、B质量分别为m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小车C上，小车质量为m3＝1kg，A、B与小车的动摩擦因数均为0.5，事先三者均静止在光滑的水平面上。某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示左右方向的瞬时速度和11J的总机械能。假设A、B最终都没有离开小车上表面，水平面足够长，g＝10m/s1．现从炸药爆炸结束开始计时，则（）A．t＝0时，A、B的速度大小分别是4m/s、1m/sB．t＝0.4s时，B与平板小车C先相对静止C．t＝0.8s时，A与平板小车C相对静止D．t＝0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q＝10J11、(本题9分)如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m．给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值12、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小数点后两位）（4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____．14、（10分）(本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．求：（1）到达B点的速度（2）小球在A点的速度v0（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．16、（12分）(本题9分)细线下吊着一个质量为M的沙袋，构成一个单摆，摆长为L，一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，求子弹射入沙袋前的速度．17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑半圆弧轨道的半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m的小物块（视为质点）从A点以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰好位于水平滑道的末端C（此时弹簧处于自然状态）。若物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，弹簧的最大压缩量为d，物块被弹簧反弹后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg（g为重力加速度的大小），求：（1）物块通过B点时的速度大小vB；（2）物块离开弹簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小；（3）物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v0。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得。【详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得F1两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得F2则F2故C符合题意ABD不符合题意。【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分。利用库仑定律计算时电量只代入绝对值。2、A【解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与半径的关系，从而分析判断；【详解】A、根据GMmr2=mv2r【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。3、D【解析】

A.建筑材料向上做匀加速运动，上升的高度为h，重力做功：W=-mgh，故A错误；B.物体的重力势能变化量为：△Ep=-W=mgh，则建材的重力势能增加了mgh，故B错误；C.根据动能定理得：mah=△Ek，则动能增加了mah，故C错误；D.物体的机械能增加量为：△E=△Ek+△EP=m（a+g）h，故D正确。4、A【解析】试题分析：由于GMmr2=m(2πT)2r，所以r=3GMT24π2，T变小，r变小，A正确；又GMmr2=man，a考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【名师点睛】根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系；根据周期变小，先得到轨道半径的变化，再得出其它量的变化。视频5、A【解析】

A.功，只有大小无方向，是标量，选项A符合题意；B.冲量，既有大小又有方向，是矢量，选项B不符合题意.C.动量，既有大小又有方向，是矢量，选项C不符合题意.D.电场强度，既有大小又有方向，是矢量，选项D不符合题意.6、A【解析】

A.根据可知，半径越大，则所受的万有引力越小，选项A正确；B.根据可得可知，半径越大，则运行的角速度越小，选项B错误；C.根据可得可知，半径越大，运行的线速度越小，选项C错误；D.根据可得可知，半径越大，做圆周运动的周期越大，选项D错误.7、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.8、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误9、AB【解析】

A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；10、AC【解析】

A.炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向左为正方向，有：0=A、B的机械能总量为11J，故：E=12J=联立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A项与题意相符；BC.爆炸后AB在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒，设该过程的时间为t3，对A应用动量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1对B应用动量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1对C应用动量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人数据得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0设A滑动的总时间为t，则-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B项与题意不相符，C项与题意相符；D.t=0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q=E=11J故D项与题意不相符。11、CD【解析】

考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最小值．当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，对环的压力等于环和木板B的重力和时，根据牛顿第二定律求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最大值．解答：解：当小球恰好到达最高点时，设小球经过最高点时速度为v1，最低点速度为v2，则mg=m①根据机械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②联立得最小速度v2=当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，小球对环的压力等于环的重力和木板B的重力和．以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得mg+2mg=m③根据机械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故应该选CD12、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、P0.980.490.48＞有机械能损失【解析】

（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点．（2）利用匀变速直线运动的推论得：B点的速度B点的动能（3）重力势能减小量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.0501J＝0.49J．（4）＞，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．14、9.6【解析】

（1）滑块从A处到达B处的速度: