2023-2024学年沈阳市第一三四中学高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年沈阳市第一三四中学高一物理第二学期期末综合测试模拟试题考生须知：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、(本题9分)下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是（）A．匀速上升电梯中的人 B．加速下降电梯中的人C．沿斜面匀速下滑的物块 D．做平抛运动的小球2、(本题9分)如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR3、(本题9分)一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，不计空气的阻力，则物体在空中气行的时间为（）A． B． C． D．4、(本题9分)气象研究小组用图示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速，当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则下列说法正确的是（）A．细线拉力的大小为B．细线的拉力与风力的合力大小大于mgC．风速增大到某一值时，可能等于90°D．风速变为原来的两倍，则一定变为原来的两倍5、(本题9分)“竹蜻蜓”是民间的儿童玩具，如图所示，双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升，某次试验，“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点，在该过程中（）A．空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力B．“竹蜻蜓”的动能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力势能一直增加D．“竹蜻蜓”的机械能守恒6、旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生“模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（）A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大7、(本题9分)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大8、(本题9分)一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的v-t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.1．赛车在0～5s的v-t图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5～10s之间，赛车的v-t图象先是一段曲线，后为直线。取g＝10m/s1，则（）A．该车的额定功率为4×104WB．该车的额定功率为1.1×105WC．该车匀加速阶段的加速度a＝4m/s1D．该车出发后10s内的总位移为150m9、(本题9分)关于圆周运动，下列说法中正确的是A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等C．做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心D．做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心10、(本题9分)两个质量相等的小球a、b分别用细线连接，悬挂于同一点O。现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两圆锥摆，如图所示。若a、b两球做匀速圆周运动的半径之比为ra∶rb=2∶1，则下列关于描述a、b两球运动的物理量之比，正确的是A．速度之比va∶vb=2∶1B．角速度之比ωa∶ωb=2∶1C．加速度之比aa∶ab=2∶1D．周期之比Ta∶Tb=2∶1二、实验题11、（4分）(本题9分)学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”，分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像．（1）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件：_________．（重物质量为M，小车与传感器质量为m）（2）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是__________；符合乙组同学做出的实验图像的是______________．（选填①、②、③）12、（10分）(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”实验如图所示．(1)实验中，为了把重物所受的重力作为小车所受的牵引力，需要满足的条件是：①在未挂重物时，通过垫木使木板适当倾斜，目的是____________?②已知小车质量为M，重物质量为m，则M__________m(填“>”?“>>”“=”“<”或“<<”（2）选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为相邻的三个计数点．用刻度尺测得OA=x1,OB=x2,OC=x3，已知相邻两计数点间时间间隔为T，重力加速度为g．则打下B点时小车的速度大小为v=__________，与之对应小车所受的牵引力做功W=__________________．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，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，质量为m的小物块以初速度从小车左端滑上车，运动过程中，物块未滑离小车，小车与物块间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：（1）最终物块与小车达到的共同速度v大小；（2）物块相对于小车向前滑动的距离L．14、（14分）如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。15、（13分）我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。(1)试求月球表面处的重力加速度g.(2)试求月球的质量M(3)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.

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、D【解析】

A．匀速上升电梯中的人动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误；B．加速下降电梯中的人，电梯对人做负功，机械能不守恒，选项B错误；C．沿斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．做平抛运动的小球，只有重力做功，则机械能守恒，选项D正确。2、C【解析】试题分析要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点有重力提供向心力，对小球，由动能定理，，联立解得，选项C正确．考点：竖直平面内的圆周运动；动能和动能定理．3、C【解析】

平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据，得：；将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度为：，根据，得，故选C.4、A【解析】

小球受重力、细线拉力和风力处于平衡，小球的受力如图所示，根据共点力平衡得，，细线拉力和风力的合力等于mg，故A正确，B错误．因为风力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，则θ不可能等于90°，故C错误．当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°，则风力F=mgtan30°，当θ=60°时，风力不是原来的2倍，则风速也不是原来的2倍，故D错误．故选A．【点睛】本题考查了共点力平衡的基本运用，关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，知道拉力与重力和风力的合力等值反向．5、C【解析】

A．根据牛顿第三定律，空气对“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”对空气的作用力是一对相互作用力，相互作用力是反向等大的，所以空气对“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”对空气的作用力，故A错误；BC．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，“竹蜻蜓”先加速后减速，动能先增大后减小，高度升高，重力势能一直增加，故B错误，C正确；D．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，空气阻力对“竹蜻蜓”做功，所以“竹蜻蜓”的机械能不守恒，故D错误。故选C。6、BCD【解析】

A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；D．等效重力等于向心力，故故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。7、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.8、BCD【解析】

ABC、0s~5s赛车作匀加速运动，由图象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末时达到额定功率为D．前5秒内位移为：s1=12at2=12×4×25=50m；赛车匀速运动时有：Pv9、BD【解析】

AB．做匀速圆周运动的物体，速率不变，在任何相等的时间内通过的路程都相等，相等的弧长对应相等的弦长，所以相等时间内位移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，故A错误，B正确；C．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度一定指向圆心，选项C错误；D．匀速圆周运动的合外力指向圆心，向心加速度一定指向圆心，变速圆周运动的加速度不指向圆心，故D正确．故选BD．【名师点睛】此题考查了圆周运动的特点；要知道做匀速圆周运动的物体，速率不变，速度时刻改变，匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动向心力指向圆心，但合外力不指向圆心．10、AC【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，细线的拉力所以向心力，所以角速度，相同。A.根据可知，线速度之比为半径比，即2：1，A正确。B.根据分析可知，角速度之比为1：1，B错误。C.加速度可知，加速度之比为半径比，即2：1，C正确。D.周期可知，周期之比为1：1，D错误。二、实验题11、小车的质量远大于重物的质量；②；①；【解析】

（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使重物的总质量远小于小车的质量．即小车的质量远大于重物的质量．（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得,而实际上，即随着重物的质量增大，不在满足重物的质量远远小于小车的质量，所以图（c）中符合甲组同学做出的实验图象的是②．乙组直接用力传感器测得拉力F，随着重物的质量增大拉力F测量是准确的，a-F关系为一倾斜的直线，符合乙组同学做出的实验图象的是①【点睛】该实验是探究加速度与力的关系，采用控制变量法进行研究．实验在原来的基础上有所创新，根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键．12、平衡摩擦力；>>；；；【解析】

（1）实验中，为了把重物所受的重力作为小车所受的牵引力，需要满足的条件是：①[1]．在未挂重物时，通过垫木使木板适当倾斜，目的是平衡小车运动中所受阻力．②[2]．已知小车质量为M，重物质量为m，对系统，由牛顿第二定律得mg=（M+m）a对小车，由牛顿第二定律得F=Ma解得F=mg则为了使得F=mg