2023-2024学年贵州省铜仁市德江一中物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年贵州省铜仁市德江一中物理高一第二学期期末经典模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H-h)B．-mgh，增加mg(H+h)C．-mgh，增加mg(H-h)D．-mgh，减少mg(H+h)2、(本题9分)如图所示，小刚同学把自行车后轮支撑起来，对转动的自行车后轮进行研究．对正在转动的后轮上A、B、C三点，下列说法中正确的是A．A、B两点的线速度相同B．A、C两点的线速度相同C．B、C两点的线速度相同D．A、B两点的角速度相同3、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．当v0=时，小球能到达B点B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C．当v0=时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为4、(本题9分)如图，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是()A．摩擦力对轮胎做了负功B．重力对轮胎做了正功C．拉力对轮胎不做功D．支持力对轮胎做了正功5、(本题9分)下面的四个图像中，描述物体做初速度为0的匀加速直线运动的是（）A． B． C． D．6、漠河和广州所在处物体具有的角速度和线速度相比较（）A．漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大B．漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大C．两处地方物体的角速度、线速度都一样大D．两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大7、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的8、(本题9分)小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如所示，则（）A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同B．小球开始下落离地面的高度为0.8mC．整个过程中小球的位移为1.0mD．整个过程中小球的平均速度大小为1m/s9、(本题9分)一辆汽车质量m=2.0t，汽车与路面的动摩擦因数为μ=0.2，公路某转弯处半径为R=50m(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2)问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不可能是A．9m/sB．10m/sC．11m/sD．12m/s10、如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）A．小球的机械能保持不变B．小球受的合力对小球不做功C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大11、(本题9分)无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s12、(本题9分)在离地面30m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的时，速度为10m/s，则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向竖直向上B．v＝30m/s，方向竖直向下C．x＝45m，方向竖直向下D．x＝25m，方向竖直向下二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）14、(本题9分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．（1）若入射小球质量为m1，半径为r1，被碰小球的质量为m2，半径为r2，则_________．A．B．C．D．（2）设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，P为碰撞前入射小球落点的平均位置，则关系式为（用、OM、ON、OP表示）____________成立，即表示碰撞中动量守恒．15、(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、交流电源外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________(填写器材前的字母)A．毫米刻度尺B．秒表C．天平(含砝码)(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与其下一个相邻点距离为2mm)的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________．(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，产生这一结果的原因是___________．A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x和落地时间t，又已知该星球的半径为R，己知万有引力常量为G，求：（1）小球抛出的初速度vo（2）该星球表面的重力加速度g（3）该星球的质量M（4）该星球的第一宇宙速度v（最后结果必须用题中己知物理量表示）17、（10分）蹦极是一项非常刺激的运动，为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量，空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为B点，如图所示。已知人的质量m=50kg，弹性绳的弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，k=200N/m，弹性绳的原长=10m,整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取重力加速度g=10m/，在人离开蹦极台至第一次到达B点的过程中，机械能损失可忽略。(1)求人第一次到达A点时的动能(2)求人第一次速度达到最大时，距离蹦极台的距离；(3)已知弹性绳的形变量为x时，它的弹性势能=。求B点与蹦极台间的距离

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：Ep=-mgh物体下落的高度差为H+h，所以重力做功为：W=mg(H+h)重力势能减小mg(H+h)A.mgh，减少mg(H-h)；与分析不符，故A项错误。B.-mgh，增加mg(H+h)；与分析不符，故B项错误。C.-mgh，增加mg(H-h)；与分析不符，故C项错误。D.-mgh，减少mg(H+h)；与分析相符，故D项正确。2、D【解析】由于A、B、C三点同轴转动，故三点的角速度相同，故D正确；由v=ωr和三点的半径关系可知线速度大小关系vA=v【点睛】解题关键明确同轴转动角速度相同，应用v=ωr分析线速度和角速度的关系，注意矢量相同与标量相同的区别．3、C【解析】

A．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：代入数据解得：所以当时，小球不能到达B点，故A错误；B．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故B错误；C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C正确；D．若滑块固定，由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0，在B点，根据牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律可知，小球返回B点时对滑块的压力为，故D错误。故选C。4、A【解析】

A、由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，故A正确；

B、轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；

C、设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误；

D、轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误．【点睛】本题只要掌握功的公式，既可以判断力是否做功，也可以判断功的正负，关键确定力与位移的夹角．5、B【解析】

A．A图中位移随时间均匀增大，说明物体做匀速直线运动，故A错误；B．B图中速度均匀增大，加速度不变，说明物体做匀加速直线运动，且初速度为零，故B正确；C．C图中位移随时间均匀增大，说明物体做匀速直线运动，故C错误；D．D图中速度均匀增大，加速度不变，说明物体做匀加速直线运动，但初速度不为零，故D错误；故选B。【点睛】本题是图象问题，由图线形状直接读出物体速度的变化，关键要抓住速度图线的“斜率”等于加速度，位移图象的斜率等于速度。6、D【解析】

由于漠河和广州都绕地轴一起转动，漠河地面上的物体随地球自转的角速度与广州地面上的物体随地球自转的角速度相同；漠河地面上的物体随地球自转的半径小于广州地面上的物体随地球自转的半径，由v=ωr知，漠河地面上的物体随地球自转的线速度小于广州地面上的物体随地球自转的线速度A.漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大与分析不符，故A项错误；B.漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大与分析不符，故B项错误；C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大与分析不符，故C项错误；D.两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大与分析相符，故D项正确。7、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.8、ABD【解析】小球在下落和上升时，v-t图象斜率相同，故加速度相同，故A正确；小球在0.4s时落到地面，落地前运动的距离h＝×0.4×4＝0.8m，故物体下落时离地高度为0.8m，故B正确；小球反弹后上升的高h′＝×2×0.2＝0.2m，故物体的总位移为x=0.6m，方向向下，故C错误；整个过程的平均速度，故D正确；故选ABD．9、CD【解析】汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑：f≤μmg；又因圆周运动有：f=mv2R得：v≤点睛：熟记摩擦力公式和向心力公式是解决本题的关键，分析向心力是由哪些力提供的．通常这样找向心力：沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力．10、BD【解析】试题分析：由于以恒定速率从A到B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力F应做正功．因此机械能不守恒A错，B对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是即显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C错D对．考点：动能定理、功率点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题11、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。12、BD【解析】根据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离时，速度大小也为10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；抛出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，负号说明方向竖直向下；位移为：，负号说明方向竖直向下，故BD正确，AC错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、AABBmb•OB=mb•OA+ma•OCEP【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；(3)[3]A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；D.仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；(4)[4]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mbv0=mbv1+mav2两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t则mb•OB=mb•OA+ma•OC(5)[5]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间t=2b的初速度v0弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为E14、C；；【解析】(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2在碰撞过程中动能守恒故有解得：要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C；(2)P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为