2023-2024学年福建省宁德宁市-同心顺-六校联盟物理高一下期末联考模拟试题含解析

2023-2024学年福建省宁德宁市-同心顺-六校联盟物理高一下期末联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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低2、如图所示，A、B、C是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A．根据v＝gr，可知线速度vA<vB<vCB．根据万有引力定律，可知卫星所受的地球引力FA>FB>FCC．周期TA>TB>TCD．向心加速度aA>aB>aC3、(本题9分)地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是()A．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍C．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍4、(本题9分)一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是A．小船渡河的最短时间是30sB．小船渡河的最短时间是40sC．小船渡河的最短位移是120mD．小船渡河的最短位移是200m5、(本题9分)在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应A．在赤道附近发射，发射方向自西向东B．在赤道附近发射，发射方向自东向西C．靠近南极发射，发射方向自南向北D．靠近北极发射，发射方向自北向南6、(本题9分)下列列举的事例或事实中正确的是（）A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立7、如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0D．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv08、(本题9分)如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，则下列说法正确的是（

）A．当小球通过最高点时滑块的位移大小是B．当小球通过最高点时滑块的位移大小是C．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离D．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离9、(本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mg（H+h）B．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．所有外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg10、(本题9分)汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（）A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动能不变C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能增加11、(本题9分)地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面的半轻能是地球的单轻（约为）．地面上有一辆汽车在行驶，其重力的大小为．根据物理知识可以想到，速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零，则（）A．此时驾驶员与座椅之间的压力大小等于零B．此时驾驶员与座椅之间的压力大小等于C．此时汽车速率约为D．此时汽车速率约为12、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的线速度一定大于球B的线速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”(1)下列物理量需要测量的是________、通过计算得到的是_______（填写代号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________，动能增量的表达式__________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)有下列器材可供选择：A．铁架台B．打点计时器C．复写纸D．纸带E.低压交流电源F.天平G.重锤H.导线I.开关在上述器材中,缺少的测量器材是___________.(2)关于这一实验,下列说法中正确的是___________.A．重锤应选用密度小的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．释放纸带前,重锤应靠近带点计时器D．应先释放纸带,后接通电源(3)若质量的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,为第一个点,为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为,长度单位是,取,求从点到打下计数点的过程中,物体重力势能的减少量___________,动能的增加量____________(结果均保留两位有效数字)三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)（8分）一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求：（i）木块在ab段受到的摩擦力f；（ii）木块最后距a点的距离s。16、（12分）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．(1)指出B球和C球分别带何种电荷，并说明理由．(2)若A球带电量为Q，则B球的带电量为多少？(3)若A球带电量减小，B、C两球带电量保持不变，则细线AB、BC中的拉力分别如何变化？17、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖起平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求（1）小球到A点的速度（2）小球到B点时对轨道是压力（3）A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。2、D【解析】

A．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，可得v=GMr，可知线速度vB．卫星之间的质量关系不清楚，所以所受万有引力大小关系不清楚，B错误C．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r，可得T=2πrD．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=man，可得GMr2=an3、C【解析】在夜晚都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，说明此卫星为地球同步卫星，运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，距离地球的高度约为36000km，所以两个人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等．故选C．4、C【解析】

AB、当船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短t=dC、由于船速大于水速，所以小船可以到达正对岸，则最短位移为120m，故C对；D错故选C5、A【解析】

由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据v=rω可知，地球上各点自转的ω是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，由于地球自转方向为由西向东，故最理想的发射场地应在地球的赤道，且发射方向自西向东。A.在赤道附近发射，发射方向自西向东，与结论相符，选项A正确；B.在赤道附近发射，发射方向自东向西，与结论不相符，选项B错误；C.靠近南极发射，发射方向自南向北，与结论不相符，选项C错误；D.靠近北极发射，发射方向自北向南，与结论不相符，选项D错误；6、B【解析】

A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时万有引力定律仍然成立.故选项D不符合题意.7、BC【解析】

将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误。8、BD【解析】

AB.滑块和小球系统在水平方向动量守恒，设当小球通过最高点时滑块的位移大小为x，由系统水平方向的动量守恒，得：mv3-MV'=0，将式两边同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式对任意时刻附近的微小间隔△t都成立，累积相加后，有：则，解得，故A错误，B正确；CD.当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离为y，则：，解得：，故C错误，D正确。故选BD.点睛：此题实质上是“人船模型”，对球和滑块水平方向平均动量守恒，注意球和滑块的位移都是相对地面的位移.9、ABC【解析】

A.重力对物体做功为mg（H+h），选项A正确；B.重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg（H+h），选项B正确；C.根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C正确；D.根据动能定理：，则地面对物体的平均阻力为，选项D错误.10、AD【解析】试题分析：由于汽车的牵引力和受到的阻力都不变，汽车和拖车整体的受力不变，合力的大小为零，所以整体的动量守恒，牵引力和阻力的大小虽然不变，但是汽车和拖车运动的位移的大小不同，根据动能定理可以分析汽车和拖车的总动能的变化．在拖车停止运动前系统所受的合外力为零，动量守恒，选项A正确，C错误．设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2，则经过相同的时间，它们的位移分别为s1和s2，系统总动能的增量为各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系统的总动能增加，选项D正确，B错误．考点：动量动能动量守恒点评：本题要求学生灵活的应用动量守恒和动能定理，根据动量守恒的条件判断整体的动量守恒，根据牵引力和阻力的做功的情况来判断动能的变化．11、AD【解析】当汽车的速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零，此时汽车的速度，此时人的速度也为，则此时人只受重力，与座椅之间的压力大小等于零，选项A正确，B错误；此时汽车的速度，选项D正确，C错误；故选AD.点睛：此题关键要知道当汽车处于完全失重时，汽车内的所有物体也都处于完全失重状态；知道第一宇宙速度的求解方法.12、AC【解析】

ABC．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：根据牛顿第二定律，有解得A的半径大，则A的线速度大，角速度小根据知A球的周期大，选项AC正确，B错误；D．因为支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，选项D错误。故选AC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD小于【解析】

(1)[1][2]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C；重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是D；与下落高度对应的重锤的瞬时速度。(2)[3]重物由B点到D点势能减少量的表达式为，[4]B点的速度，D点的速度，则动能的增加量[5]由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量；14、刻度尺BC0.480.47【解析】（1）打出纸带，进行数据处理时，需要测计数点之间的距离，故缺少器材为刻度尺；（2）为了让重锤的下落接近自由落体，忽略阻力，重锤应选体积较小，密度较大的物体，A错误；在安装仪器时，必须保证两个限位孔在同一条竖直线上，防止重锤下落过程中纸带和限位孔间由摩擦，B正确；释放纸带前，应让重锤靠近打点计时器，防止重锤下落时发生前后摇摆，C正确；开始记录时，应先接通打点计时器电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，这样做有利于数据的采集和处理，不会对实验产生较大的误差，D错误．故本小题选BC．（3）重力势能的减小量为：动能的增加量为：由于存在空气阻力，重锤重力势能的减小量略大于其动能的增加量，在误差允许的范围内，，机械能守恒．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）mv2【解析】设木块和物体P共同速度为v，以v0的方向为正方向，两物体从开始到第一次到达共同速度过程;由动量和能量守恒得：

mv0=（m+3m）v…①

12mv02=12(