2023-2024学年辽宁省葫芦岛市辽宁实验中学东戴河分校物理高一下期末联考模拟试题含解析

2023-2024学年辽宁省葫芦岛市辽宁实验中学东戴河分校物理高一下期末联考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg2、(本题9分)范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）A．换用质量稍大些的飞镖 B．适当增大投飞镖的初速度C．到稍远些的地方投飞镖 D．适当增加投飞镖时的高度3、如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．h B．1.5hC．2h D．2.5h4、(本题9分)一物体仅受重力和竖直向上的恒定拉力作用，由静止开始从处沿竖直方向向上做匀加速运动．若取处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象正确的是（）A． B．C． D．5、(本题9分)在2018年6月1日，在云南省西双版纳自治区景洪市坠落一颗陨石，图示是一目击者看到的陨石在大气层中下落的一段运动轨迹，由此可判断陨石在图示的运动过程中A．陨石所受合力可能为零B．运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向C．陨石受到的合力方向可能与速度方向相同D．陨石的运动速度可能不变6、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度7、(本题9分)如图所示,长度为的轻绳连着一个质量为的小球,悬于点．点正下方处有一个小钉子．刚开始让轻绳拉直,与竖直方向夹角为,将小球由静止释放,不考虑空气阻力,不计轻绳撞到钉子的机械能损失．已知重力加速度为．下列说法正确的是（）A．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子瞬间前后,小球的角速度变大B．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子之前的瞬间,小球对绳的张力为C．钉子离悬点越近,当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后,绳子越容易断D．若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动,则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为8、(本题9分)如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A．A与B线速度大小相等B．B与C线速度大小相等C．C与A角速度大小相等D．A与B角速度大小相等9、(本题9分)如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是A．物体最终一定不会停在A点B．整个过程中物体第一次到达A点时动能最大C．物体第一次反弹后不可能到达B点D．整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力做的功10、(本题9分)如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是A．如果，则小球能够上升的最大高度为B．如果，则小球能够上升的最大高度为RC．如果，则小球能够上升的最大高度为D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R二、实验题11、（4分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸:，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_________m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量=_________J，此过程中物体动能的增加量=________J，（结果保留两位有效数字），动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是_____________________________．12、（10分）某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）小组内某同学按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。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，重物的重力势能变化量△Ep=___________，动能变化量△Ek=___________。（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△Ep略大于△Ek，请你指出一个可能的原因___________。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）(1)画出光在棱镜中传播的光路图；(2)求光在棱镜中传播的时间。14、（14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．15、（13分）(本题9分)如图所示，水平面AC与倾角的光滑斜面CD向用一小段光滑圆弧连接，B点左侧的水平面光滑、右侧的水平面粗糙。滑块甲、乙（均可视为质点）分别静止在A、B两点，B、C两点间的距离L=1m，现用一大小F1=2N、方向水平向右的推力推甲，经时间t1=1s推力的大小突然增大为F2=4N方向不变），又经时间撒去推力，之后甲与乙相碰并粘合在一起继续向右运动，最高能滑到斜面上的E。已知甲的质量乙的质量，甲乙与水平面BC段间的动摩擦因数均为，取。求：(1)推力F的总冲量大小I和碰前甲的速度大小；(2)甲、乙到达C点时的速度大小vC以及C、E两点间的距离d。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．考点：牛顿定律及物体的平衡．2、C【解析】

飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有竖直方向上则有联立可得A．能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，换用质量稍大些的飞镖，飞镖仍会打在靶心的正上方，故A错误；B．适当增大投飞镖的初速度，根据可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B错误；C．到稍远些的地方投飞镖，根据可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C正确；D．适当增加投飞镖时的高度，根据可知飞镖下落的高度不变，故仍会打在靶心的正上方，故D错误；故选C。3、B【解析】

设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：3mgh=mgh+(3m+m)v2；解得两球的速度都为v=，此时绳子恰好放松，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动，根据机械能守恒：mgh+mv2=mgH；解得a球能达到的最大高度H=1.5h．故选B．【点睛】在a球上升的全过程中，a球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a球的机械能守恒．4、C【解析】

A、拉力竖直向上，与物体的位移方向相同，则拉力对物体做正功，由功能关系知物体的机械能增加，故A错误；BCD、由静止开始从处沿竖直方向向上运动，故物体的机械能为零；由功能关系知：，即得，所以E−h图象的斜率等于拉力F，F是恒定拉力，因此E−h图象应是过原点向上倾斜的直线，故C正确，B、D错误，．故选C．【点睛】根据功能关系定性判断物体的机械能变化情况，由静止开始从处沿竖直方向向上做匀加速运动，拉力恒定，E−h图象的斜率不变．5、B【解析】

A．陨石做曲线运动，则所受合力不可能为零，选项A错误；B．曲线运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向，选项B正确；C．陨石做曲线运动，则受到的合力方向不可能与速度方向相同，选项C错误；D．陨石的运动速度方向不断变化，则速度不断变化，选项D错误；故选B.点睛：此题考查曲线运动的特征，曲线运动的速度方向一定变化，则速度一定变化，合外力和加速度都不可能为零，合力方向与速度不共线.6、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．7、AD【解析】当小球摆到最低点时，轻绳撞到钉子瞬间前后，小球的线速度不变，根据v=ωr可知，半径减小，则角速度变大，选项A正确；小球摆到最低点时，由机械能守恒定律：，在最低点：，解得T1=2mg，选项B错误；在最低点绳子碰到钉子时，根据，钉子离悬点越远，则x越小，则T越大，即钉子离悬点越远，当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后绳子越容易断，选项C错误；若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动，则在最高点的速度，在最低点的速度，此时的向心加速度；绳子碰到钉子以前的向心加速度为，则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为1:5，选项D正确；故选AD.点睛：本题关键抓住摆球摆动过程中机械能守恒，碰到钉子前后小球的线速度不变，并能挖掘隐含条件，根据机械能守恒定律、牛顿第二定律及临界条件结合进行研究．8、AC【解析】试题分析：据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，，据可知，故选项B错误而选项D正确．考点：圆周运动【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．9、AC【解析】

A．由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于A点，故A正确；B.物体接触弹簧后，还要继续加速，直到弹力与重力的分力相等时，达到最大速度；故最大速度在A点下方；故B错误；C.由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不可能到达B点，故C正确；C.根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，则重力势能的减小量大于物块克服摩擦力做功。故D错误；10、ABD【解析】

A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：，解得v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度h．故C错误．D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．故选ABD．二、实验题11、0.980.490.48实验过程中存在摩擦阻力及空气阻力，机械能有损失【解析】

由题意可得物体由P到B的过程中，重物高度下降了：，故重力势能的减小量：；B点的速度等于AC段的平均速度,故：；则动能的增加量：在重物在下落中会受到空气阻力及存在摩擦阻力，故增加的动能小于减小的重力势能，实验中存在误差，故在误差允许的范围内机械能守恒．12、纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可）【解析】

第一空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；第二空.打B点时，重物的速度为，由