湖北武汉武昌区武汉大学附属中学2024年高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

湖北武汉武昌区武汉大学附属中学2024年高一物理第二学期期末统考模拟试题注意事项: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：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、如图所示，较轻质OA长为1m，A端固定一个质量为5kg的小球，小球在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为3m/s，g=l0m/s2，细杆受到A．5N的压力B．5N的拉力C．95N的压力D．95N的拉力2、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这个过程中()A．物体的重力势能增加了0.9mgHB．物体的重力势能增加了mgHC．物体的动能损失了0.5mgHD．物体的机械能损失了1.5mgH3、飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中（）A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大4、(本题9分)如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是（）A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用B．摆球A受拉力和向心力的作用C．摆球A受拉力和重力的作用D．摆球A受重力和向心力的作用5、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T．假设地球是一个均匀球体，那么仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）A．月球的质量 B．地球的质量C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度6、(本题9分)物体做曲线运动时()A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化7、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜8、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9、如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（）A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s10、(本题9分)如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）A．小球做平抛运动的初速度为10m/sB．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/sC．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1D．小球从B运动到D的时间为0.7s二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系．（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备的_________填（“交流”或“直流”）电源．实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的_________填（“左”或“右”）端垫起适当的高度．在平衡摩擦力时，小车_________（填“是”或“否”）需要与纸带连接；（2）实验中通过改变橡皮筋的________（填“长度”或“条数”）改变功的值；（3）操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以________（填“v”、“”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线．12、（10分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：__________．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应________（选填“A”或“B”）．A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的四个点如图乙所示．已测出这些点到第一个点O的距离分别为，打点计时器的打点周期为．若代入所测数据能满足表达式____，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．（4）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度__________（结果保留3位有效数字）．（5）丁图线未过原点的原因是_______________．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，一水平放置的半径为r=3．5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=3．3kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数μ=3．3，圆盘所水平面离水平地面的高度h=3．5m，g取33m/s3．（3）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（3）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；14、（14分）(本题9分)如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．15、（13分）某同学用锤子将一个小铁钉钉进墙壁中。钉子进入墙壁过程中，所受阻力f与钉进深度x间的关系如图所示。铁钉重力可以忽略不计，则：(1)该同学第一次敲击铁钉，发现铁钉进入深度为，求该过程锤子对铁钉做的功W0；(2)若每一次敲击，锤子对铁钉做功恒为W0，则敲击两次，铁钉进入的深度为多少；(3)在(2)的条件下，若要使铁钉进入深度为4x0，应敲击铁钉几次。

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、A【解析】

小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为v1，则有：得：，因为，所以小球受到细杆的支持力，小球在O点受力分析：重力与支持力，则，所以细杆受到的压力，大小为5N。A.5N的压力，与结论相符，选项A正确；B.5N的拉力，与结论不相符，选项B错误；C.95N的压力，与结论不相符，选项C错误；D.95N的拉力，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

AB．重力做了多少功，重力势能就改变多少，根据题意重力做负功，大小为mgH，故重力势能增加mgH，A错误B正确；C．物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin解得：f=0.3mg；合力：F合合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少ΔEC错误；D．物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：f⋅H故D错误．3、A【解析】

飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做正功，重力势能减少A.重力做正功，重力势能减少与分析相符，故A项正确；B.重力做正功，重力势能增大与分析不符，故B项错误；C.重力做负功，重力势能减少与分析不符，故C项错误；D.重力做负功，重力势能增大与分析不符，故D项错误。4、C【解析】

向心力是效果力，在受力分析时不能说球受到向心力，摆球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，故C正确；ABD错误；故选C5、B【解析】

A.万有引力提供环绕天体的向心力，此式只能计算中心天体的质量，根据题给定的数据可以计算中心天体地球的质量，而不能计算环绕天体月球的质量，故A不符合题意；B.根据万有引力提供向心力可得：可得中心天体质量，故B符合题意；C.在地球表面重力和万有引力相等，即所以因不知道地球半径故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合题意；D.因为月球不是近地飞行，故在不知道地球半径的情况下无法求得地球的密度，故D不符合题意．6、ABD【解析】

A.物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；C.物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。7、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律8、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9、BCD【解析】

以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误；B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C正确；D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s，与上述计算结果相符，故D正确。10、CD【解析】

A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C．小球在P点的向心加速度为：.故C正确.D．小球在BC段的时间为：，则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D正确.二、实验题11、交流左是条数v2【解析】

（1）[1]电磁打点计时器使用的是交流电源．[2]由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功等于合外力做功，需要适当垫高木板的左端，用重力的分量来平衡摩擦力．[3]因为纸带和限位孔间也有摩擦力，需要一起平衡掉，所以在平衡摩擦力时需要连上纸带.（2）[4]实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍．所以实验中不需要直接去测量力和计算功，只要改变橡皮筋的条数，即可使做功按倍数增加．（3）[5]由动能定理，所以以v2为横坐标时作出的图线最接近一条倾斜的直线．12、打点计时器不能接“直流电源”（或打点计时器应接“交流电源”）A9.67先释放纸带，再闭合开关【解析】

（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．

（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选A．

（3）根据实验原理，只要验证ghn＝vn1，即可验证机械能守恒定律．因此需求解v3，根据匀变速直线运动规律关系式可得，v3＝，则有，故只要在误差允许的范围内验证gh3＝成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．

（4）根据mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知图线的斜率为：k=1g=，代入数据解得：g=9.67m/s1．

（5）丁图像说明当h=0时重物的速度不为零，说明可能是先释放了纸带后接通电源造成的.点睛：解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式