黑龙江省哈尔滨市宾县一中2023-2024学年物理高一下期末统考模拟试题含解析

黑龙江省哈尔滨市宾县一中2023-2024学年物理高一下期末统考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，一木块放在水平面上，木块与水平面间的最大静摩擦力Fmax＝8N．从某时刻开始，一个水平向右的外力F作用在木块上，F从零开始逐渐增大，直到木块向右运动．设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则此过程中木块受到的摩擦力大小()A．始终等于8NB．始终等于FC．木块静止时随F的增大而增大，木块运动时大小不变D．木块静止时大小不变，木块运动时随F的增大而增大2、(本题9分)如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力的作用，F与时间t的关系如图乙所示．设物块与地面间的最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．时间内物块受到的摩擦力保持不变B．时间内物块受到的摩擦力保持不变C．时刻拉力F的功率一定最大D．时刻拉力F的功率一定最大3、(本题9分)以下说法中正确的是()A．物体受到拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1JB．物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1JC．物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1JD．没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J,有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功大于1J4、两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，湖中有一条小船，岸上人用缆绳跨过定滑轮拉船靠岸．若用恒速υ0拉绳，当绳与竖直方向成α角时．小船前进的瞬时速度是()A．υ0sinα B．υ0/sinαC．υ0cosα D．υ0/cosα6、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小7、(本题9分)如图所示，已知两颗人造卫星a和b绕地球做匀速圆周运动的周期分别是T1、T2，设a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为、，则下列关系式正确的是（）A． B． C． D．8、一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)A．A、B分离时B的加速度为gB．弹簧的弹力对B做功为零C．弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·sD．B的动量变化量为零9、(本题9分)据国家航天局计划,2006年已启动的"嫦娥奔月"工程,发射了一艘绕月球飞行的飞船.设另有一艘绕地球飞行的飞船,它们都沿圆形轨道运行并且质量相等,绕月球飞行的飞船的轨道半径是绕地球飞行的飞船轨道半径的,已知地球质量是月球质量的倍,则绕地球飞行的飞船与绕月球飞行的飞船相比较(

)A．向心加速度之比为6:1B．线速度之比为C．周期之比为D．动能之比为10、如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失二、实验题11、（4分）同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。12、（10分）(本题9分)如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M.实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力．(1)实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是（_______）A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器B．必须让小车连接沙桶C．纸带和沙桶都应连接D．纸带和沙桶都不能连接(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车和砝码的总质量M，探究加速度和质量的关系．如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50Hz，每隔4个点选一个计数点，则小车的加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为_________(填“M”或“”)．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)我国“神舟”六号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化．图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…），若已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度g，地球自转周期为24h，根据图中的信息：（1）如果飞船运行周期用T表示，试写出飞船离地面高度的表达式.（2）飞船运行一周，地球转过的角度是多少？（3）求飞船运行的周期．14、（14分）(本题9分)已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。设地球表面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。求：（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.15、（13分）(本题9分)如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？

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】当外力F小于等于最大静摩擦力时，木块处于静止状态，木块水平方向受到外力F和静摩擦力，二力平衡，静摩擦力随F的增大而增大；当外力大于最大静摩擦力时，木块开始运动，受到滑动摩擦力作用，由摩擦力公式Ff＝μmg可知，此时滑动摩擦力不变，故C正确，ABD错误。2、B【解析】

A．时间内，F小于等于最大静摩擦力，可知物块处于静止状态，物块受到的摩擦力始终与拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力是变力，故A错误；

B．由图可知，时间内，拉力大于摩擦力，物块做加速运动，时刻后，拉力小于摩擦力，物块做减速运动物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，故B正确；

CD．从t1-t3时刻，拉力大于摩擦力，物块做加速运动，t3时刻后，拉力小于摩擦力，物块做减速运动，可知t3时刻物块A的速度最大．t2时刻的拉力大于t3时刻的拉力，而t3时刻的速度大于t2时刻的速度，所以拉力的功率最大的时刻可能在t2时刻与t3时刻之间，不能判断出t2时刻的功率一定最大，或t3时刻的功率一定最大，故CD错误．故选B.点睛：本题考查了学生的读图能力，能够通过图线得出整个过程中物块的运动规律，并正确应用牛顿第二定律分析加速度的变化．3、B【解析】

A．物体受拉力作用向上匀速运动，合力做功为零，拉力做的功是1J，则重力做功为-1J，则物体重力势能的增加量是1J，故A错误.B．物体受拉力作用向上如果不是匀速运动，拉力做的功是1J，则物体重力势能的增加量就不一定是1J.所以B正确.C．物体运动，重力做的功是-1J，物体重力势能的增加量一定是1J.所以C错误.D．重力做功仅仅与重力的大小、始末的位置有关，所以没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J，有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功仍然是1J.故D错误.4、C【解析】

本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确．5、B【解析】将小船沿水面前进的速度分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度如图：则，解得：小船前进的瞬时速度．故B项正确，ACD三项错误．点睛：绳（杆）连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等．6、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。7、AB【解析】

AC．据开普勒第三定律可得：解得：故A项正确，C项错误．BD．人造卫星绕地球运转时，有：解得：所以：故B项正确，D项错误．8、ABC【解析】

A、由分离的条件可知，A、B物体分离时二者的速度、加速度相等，二者之间的相互作用力为0，对A分析可知，A的加速度，所以B的加速度为g，故A正确；B、A、B物体分离时弹簧恢复原长，A到最高点弹簧恢复原长，从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零，所以弹簧对B做的功为零，故B正确；CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动，可知竖直上抛的初速度，上升到最高点所需的时间：，由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s，方向竖直向下，对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得：，解得弹簧的弹力对B的冲量大小为：，B的动量变化量为，故C正确，D错误；故选ABC。9、BCD【解析】

A．研究飞船做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：向心加速度之比为81:16，故A错误；BD．根据万有引力提供向心力得：线速度之比为9:2，动能之比为81:4，故B正确，D正确；C．根据，得周期之比为8:9，故C正确．故选BCD.10、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．二、实验题11、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)[3]关系图线如图所示：(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零，所以不妥之处在于右端垫得过高，平衡摩擦过度.(5)[5]由牛