2023-2024学年广西南宁市第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学年广西南宁市第四中学高一物理第二学期期末综合测试模拟试题注意事项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、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）A．E=I=2 B．E=I=2C．E=I= D．E=I=2、(本题9分)下列情况中加点的物体，可以看作质点的是（）A．计算火车通过南京长江大桥的时间B．研究花样滑冰运动员的动作情况C．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时D．研究跨栏运动员跨栏时身体各部位的姿势3、2018年10月我国港珠澳大桥正式通车。在港珠澳大桥建设中，将一根直径22m、高40.5m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。若钢筒重量为G，用起重机同时由10条对称分布的、每条长为22m的钢索将其竖直吊起处于静止状态如图，则每根钢索受到的拉力大小为A． B． C． D．4、(本题9分)质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（）A．小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功为FlcosθC．重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）5、(本题9分)质量为的小球用长为的悬线固定在点，在点正下方处有一光滑圆钉，如图所示，今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线碰到圆钉前后瞬间，下列说法错误的是（）A．小球的线速度之比为B．小球的角速度之比为C．小球的向心加速度之比为D．悬线对小球的拉力之比为6、(本题9分)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车的加速度为零，受力平衡 B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车对桥的压力比汽车的重力小 D．车的速度越大，车对桥面的压力越小7、(本题9分)物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J8、如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜放置，以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在A处，小物块在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H，则在物块从A到B的过程中A．两种传送带对小物块做功相等B．两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等C．两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等，甲的小D．两种传送带与物块摩擦产生的热量相等9、(本题9分)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10、(本题9分)如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是（）A．物体最终将停在A点B．整个过程中物体第一次到达A点时动能最大C．物体第一次反弹后不可能到达B点D．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功11、(本题9分)如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电压表可以看作是理想表.当开关K闭合后，将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，下列说法正确的是A．电灯L1变暗、L2变亮B．电灯L1变亮、L2变暗C．电压表示数变大D．电源的内阻消耗的功率变大12、如图所示，有一竖直放置、两端封闭的U形管，两管内水银面左高右低，两端封闭的空气柱温度相同．要让水银柱相对玻璃管向A端移动，可以采取的措施（）A．将U形管向右稍倾斜一些 B．将U形管向左稍倾斜一些C．两边空气柱升高相同温度 D．使玻璃管竖直向上减速运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置，利用重物自由下落来验证机械能守恒定律。（1）该实验中，下列做法正确的是_______。A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．应先释放重物后接通电源C．两限位孔在同一竖直面内上下正对D．可以由公式v=gt求打某点时纸带的速度（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记做O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为71.18cm、78.76cm、86.76cm。所用重物的质量为1.00kg。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。g取10m/s2。①.乙图中，纸带的______（填“左”或“右”）端与重物相连；②.根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J。（计算结果保留三位有效数字）14、（10分）某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)。(1)关于该实验，下列说法近确的是____________A该实验不需要平衡摩擦力B．准备器材时，可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量C．实验时应使细线与长木板平行(2)让小砂桶带动滑块做加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1<v2)。细线的拉力F由安装在滑块上的力传感器测出，为了验证合力做功与动能变化的关系，还需测量的物理量为_________；则本实验最终要验证的数学表达式为_________________(用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)。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)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。(1)求地球的质量；(2)试推导第一宇宙速度的表达式。16、（12分）汽车的质量m=2×，额定功率为80×W，汽车从静止开始以a=2m/的加速度匀加速行驶，设汽车所受阻力恒为f=4×N。求(1)汽车匀加速行驶的最大速度(2)汽车匀加速行驶的时间(3)3s末汽车的功率(4)汽车行驶能达到的最大速度。17、（12分）(本题9分)图示为研究空气动力学的风洞设备，将水平刚性杆固定在风洞内距水平地面高度H=5m处，杆上套一质量m=2kg的可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为F=20N，方向水平向左.现使小球以大小=10m/s的速度水平向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s²，求小球落地点到杆右端的距离s.

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、A【解析】

AB碰撞瞬间，由动量守恒定律可知：mv0=2mv1解得：v1=碰撞后系统机械能守恒，当两球向左减速到零时弹簧的弹性势能最大，最大弹性势能E，则：E=取AB整体分析，取向右为正，由动量定理可得所以墙对弹簧的冲量大小为2mv0A.E=、I=2，与分析相符，故A项正确；B.E=、I=2，与分析不符，故B项错误；C.E=、I=，与分析不符，故C项错误；D.E=、I=，与分析不符，故D项错误。2、C【解析】

A、计算火车通过南京长江大桥的时间时，火车的长度不能忽略，故不能简化为质点；故A错误．B、研究花样滑冰运动员的动作情况时，要考虑运动员的姿态，故不能简化为质点；故B错误．C、研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时，卫星的大小可以忽略不计；故C正确．D、研究运动员跨栏时身体各部位的姿势，如把他看作质点，就无法分辨他的动作和姿势，故不能把他看作质点；故D错误．故选C．【点睛】关键抓住把物体看作质点的条件行判断，不是看物体的绝对体积和质量，而要看物体的大小和形状对所研究的问题是不是没有影响或影响可忽略不计．3、C【解析】

由于钢筒的直径为22米，钢索的长为22米，则每个两根对称钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为；设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得10Fcos=G，所以，故C正确，ABD错误。4、D【解析】

A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C错误；D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．5、D【解析】

当悬线碰到圆钉C前后瞬间，小球水平方向不受力，故小球的线速度不变，故A正确；小球通过最低点时，线速度不变，做圆周运动的半径减半，根据ω=v/r知，则角速度之比1：2，故B正确；小球的向心加速度a=v2/r，半径减半，故小球的向心加速度之比为1:2，故C正确；根据牛顿第二定律：F−mg＝ma，故绳子的拉力F＝mg+ma，因向心加速度之比为1:2，故悬线对小球的拉力之比不等于1:2，故D错误；此题选择错误的选项，故选D．【点睛】本题关键要抓住细绳碰到钉子前后线速度不变，转动半径变化，再由圆周运动的规律，比如向心力公式进行分析．6、B【解析】

A、汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡，故A错误．BC、汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故B正确，C错误．D、对汽车，根据牛顿第二定律得：，则得，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故D错误．故选B.【点睛】解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解．7、BC【解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．8、AC【解析】

A.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量，两种情况下物体动能的增加量相等，重力势能的增加量也相同，即机械能的增加量相等，根据功能关系知，两种传送带对小物体做功相等，故A正确.C.根据公式v2=2ax，乙物体的位移小，v相等，可知物体加速度关系a甲＜a乙，再由牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma，得知μ甲＜μ乙；故C正确.D.由摩擦生热Q=fS相对知，甲图中：，，．乙图中：，，解得：，，Q甲＞Q乙；故D错误.B.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误.9、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10、CD【解析】

根据题图可知，考查弹力作功与弹性势能变化关系，重力做功与重力势能变化的关系，摩擦力做功导致弹簧与物块的机械能在变化。根据重力与重力沿斜面方向分力的关系判断物体最终静止的位置。根据能量守恒判断物体反弹后到达的位置。结合能量守恒，通过重力势能的减小量等于弹性势能的增加量和克服摩擦力做功产生的内能之和，判断重力势能的减小量与克服摩擦力做功的大小关系。【详解】A、由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于A点，故A错误；B、物体接触弹簧后，还要继续加速，直到弹力与重力的分力相等时，达到最大速度；故最大速度在A点下方；故B错误；C、由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不可能到达B点，故C正确；C、根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，则重力势能的减小量大于物块克服摩擦力做功。故D正确；【点睛】由受力分析来确定运动情况很关键。11、BD【解析】

将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，电路中总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，故L1变亮，内电路电压增大，L1两端电压增大，故L2两端电压减小，L2变暗，电压表示数即路端电压变小，电源的内阻消耗的功率变大.AB.电灯L1变亮、L2变暗；故A错误，B正确.C.电压表的示数变小；故C错误.D.电源的内阻消耗的功率变大；故D正确.12、BCD【解析】试题分析：设水银柱两侧的高度差为h，则：PB-PA=ρgh；先假设水银柱不动；将U形管向右稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变大，故A侧气体推动水银柱靠近右端，故A错误；将U形管向左稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变小，故B侧气体推动水银柱靠近左端，故B正确；两边空气柱升高相同温度，根据查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A侧气体压强的增加量小，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故C正确；使玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故D正确；故选BCD．考点：理想气体的状态变化方程二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC左7.887.59【解析】

第一空.A.为了减小阻力的影响，重物应选用质量大、体积小、密度大的材料，A正确。B.实验时应先接通电源后释放重物，B错误。C.两限位孔在同一竖直面内上下正对，避免纸带与限位孔摩擦，减小误差，C正确。D.实验时不能根据v=gt求解瞬时速度，否则默认机械能守恒，失去验证的意义，D错误。第