辽宁省凌源市第三高级中学2023-2024学年物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

辽宁省凌源市第三高级中学2023-2024学年物理高一第二学期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、如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于2、作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的().A． B． C． D．3、(本题9分)中国保护大熊猫研究中心之一的雅安碧峰峡基地位于东经103°，北纬30°。地球可以看作半径为R的球体，则在该中心处的物体与赤道上的物体随地球自转的向心加速度之比为A．∶3 B．∶2 C．2∶ D．1∶24、(本题9分)一物体在地球表面重16N，它在以的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的（）A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．一半5、(本题9分)已知某船在静水中的速度为=4m/s，现让船以最短时间渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为=3m/s，方向与河岸平行．则下列说法正确的是A．船渡河的最短时间是20s B．船渡河的最短时间是25sC．船渡河的实际速度为4m/s D．船渡河的位移为100m6、(本题9分)如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过定滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动．则关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的下列说法正确的是()A．F不变、v不变B．F增大、v不变C．F增大、v增大D．F增大、v减小7、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为8、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．物体在传送带上的划痕长B．传送带克服摩擦力做的功为C．电动机多做的功为D．电动机增加的功率为9、(本题9分)如图所示，蹦床比赛中的运动员正被蹦向空中向上运动（空气阻力不可忽略），下列关于此过程中的说法正确的有（）A．运动员处于失重状态B．运动员机械能守恒C．运动员克服重力做的功等于动能的减少量D．空气阻力对运动员做负功10、(本题9分)质量为m的小物块静止在赤道处，下列关于小物块所受引力和重力的说法正确的是（）A．小物块所受重力的方向一定指向地心B．小物块所受引力的方向一定指向地心C．若地球自转加快，小物块所受重力变小D．若地球自转加快，小物块所受引力变小11、(本题9分)如图所乐，把质量为m的小球(可看作质点)放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置c(丙)，途中经过位置b(乙)时弹簧正好处于自然状态。已知a、b的高度差为h1，b、c的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。则A．小球从a上升到b位置的过程中，动能一直增大B．小球从a上升到b位置的过程中，机械能一直增大C．小球在a位置时，弹簧的弹性势能为mg(h2+h1)D．小球在a位置时，弹簧的弹性势能为mgh112、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，，，，．当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度、可能为A． B．C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式对实验条件的要求是________________________，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_______．(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg．打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_______m/s，重物动能Ek＝_____J，从开始下落起至B点时的重物的重力势能减少量是_______J，由此可得出的结论是___________．(g取9.8m/s2)(本小题数据保留三位有效数字)14、(本题9分)某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。（1）该实验需要直接测量的物理量是______。A、重锤的质量B、重锤下落的高度C、重锤底部距水平地面的高度D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为2mm的纸带验证机械能守恒定律，如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点，点F是第n个点，设相邻点间的时间间隔为T，实验中计算点F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v测得hn-1、hn、hn+1分别为15.40cm、19.00cm、23.00cm，重锤质量m=1kg，T=0.02s动能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的实验结论是_____________________________________。15、某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0〜12V的直流电源D．0〜12V的交流电源(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：（1）物块速度滑到O点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？17、（10分）一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以v1=100m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰，如图所示。要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的速度相同，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2。求：(1)炸弹从被释放到落到水面的时间；(2)炸弹刚落到水面时的速度大小；（结果保留一位小数）(3)要能准确击中敌舰，s应为多大？

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】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D2、D【解析】

回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x方向相反，故选D。3、B【解析】

向心加速度，在该中心处的物体与赤道上的物体随地球自转的角速度相同，所以加速度之比为轨道半径比，即。A.∶3与计算结果不符，A错误。B.∶2与计算结果相符，B正确。C.2∶与计算结果不符，C错误。D.1∶2与计算结果不符，D错误。4、B【解析】

在地球表面，有．其中g为地球表面的重力加速度，取

得出物体质量．该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力G′和支持力N．

火箭中以的加速度匀加速竖直向上，根据牛顿第二定律得：解得由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力得出：在地球表面在航天器中则所以即此时火箭距地高度为故选项B正确，选项ACD错误．故选B.点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题，重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．5、B【解析】

船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小．【详解】当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：．故A错误，B正确；船实际的运动是由两个相互垂直的分运动组成，所以合速度：．故C错误；船沿着水流方向的位移大小：；船发生的位移是：；故D错误；故选B．【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．6、D【解析】

设绳子与竖直方向上的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有Fcosθ=mg因为θ增大，则F增大．物体A沿绳子方向上的分速度v=v1cosθ因为θ增大，则v减小．故D正确，ABC错误．故选D.点睛：解决本题的关键抓住A在竖直方向上平衡判断出拉力的变化，以及注意拉力的功率不能写成P=Fv，因为绳子末端速度大小与A上升的速度大小不等，A速度沿绳子方向上的分速度等于绳子末端速度的大小．7、ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．8、AD【解析】

A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间在这段时间内物块的位移传送带的位移则物体相对位移故A正确；BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于产生的热量传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为故D正确。故选AD。9、AD【解析】运动员被蹦向空中向上运动的过程中，加速度向下，故运动员处于失重状态，选项A正确；由于空气阻力的作用，故机械能不守恒，选项B错误；根据动能定理可知，运动员克服重力做的功与克服阻力做功之和等于动能的减少量，选项C错误；空气阻力方向与位移方向相反，故空气阻力对运动员做负功，选项D正确；故选AD.10、ABC【解析】

A.重力的方向竖直向下，而赤道处竖直向下和指向地心重合；则赤道位置的重力指向地心；则A项符合题意.B.物体受到地球的万有引力方向沿物体和地球的球心连线而指向地心；故B项符合题意.C.对赤道位置的物体分析可知，所受万有引力产生两分力效果，一是重力，二是自转向心力，且三者的方向都指向地心，满足：GMm则自转加快即角速度ω增大，所需向心力变大，而引力不变，故重力变小；故C项符合题意.D.物体所受万有引力大小GMm11、BC【解析】

A.小球从a上升到b位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从a上升到b的过程中，动能先增大后减小，故A错误；B.从a上升到b位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能一直增大。故B正确。CD.根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由a到c位置时增加的重力势能，为：Ep=mg（h2+h1），故C正确，D错误.12、AD【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入数据解得：v=4m/s；如果两球发生完全弹性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由机械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入数据解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，则碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正确，BC错误．故选AD．【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）自由下落的物体2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量【解析】（1）运用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始．打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，由h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm得，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm．

（2）利用匀变速直线运动的推论：，

重锤的动能：EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量：△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J．

得出的结论是：在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．14、BC1.861.81在误差允许范围内，物体减小的机械能等于物体动能的增加，物体机械能守恒。【解析】试题分析：（1）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是：重锤下落的高度，故选项B正确。（2）求速度时我们是