四川省眉山市仁壽第一中學(xué)校南校區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期模擬預(yù)測物理 Word版含解析

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仁壽一中南校區(qū)高一期末模擬考試物理試卷一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（　?。〢.做圓周運動的物體所受的合力方向一定指向圓心B.做曲線運動的物體速度大小一定變化C.做曲線運動的物體合力一定不為零D.做平拋運動的物體其運動性質(zhì)屬于變加速曲線運動【答案】C【解析】【詳解】A．做勻速圓周運動的物體所受的合力方向一定指向圓心，變速圓周運動的物體所受合力的方向指向圓內(nèi)，但不指向圓心，故A錯誤；B．做曲線運動的物體速度方向一定發(fā)生變化，但大小不一定變化，如：勻速圓周運動，故B錯誤；C．物體做曲線運動，需要物體受到合外力與速度不共線，可知做曲線運動的物體合力一定不為零，故C正確；D．做平拋運動的物體只受重力，屬于加速度不變的曲線運動，即勻變速曲線運動，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，一小船由A點開始劃船渡河，船頭指向與河岸垂直。已知船速和水流的速度均恒定，則下列說法正確的是（　?。〢.小船的運動軌跡是曲線B.若只增大水流速度，則小船到達(dá)對岸的時間將不變C.船速對渡河時間沒有影響D.若船頭偏向上游，則小船一定能到達(dá)正對岸的B點【答案】B【解析】【詳解】A．兩個勻速直線運動合成之后的合運動還是勻速直線運動，所以小船的運動軌跡是直線，故

1A錯誤；BC．由于船頭指向與河岸垂直,所以小船的渡河時間為所以水流速度對渡河時間沒有影響，小船到達(dá)對岸的時間將不變，船速對渡河時間有影響B(tài)正確，C錯誤；D．當(dāng)船的速度小于水流的速度，不論船頭朝向哪個方向，都不可能到達(dá)正對岸的B點，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道內(nèi)做圓周運動。圓軌道半徑為R。小球經(jīng)過最高點時剛好不脫離圓軌道。則其通過最高點時，以下說法錯誤的是（　　）A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于B.小球受到的向心力等于重力C.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于【答案】A【解析】【詳解】A．小球經(jīng)過最高點時剛好不脫離圓軌道，則小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于0，故A錯誤，符合題意；BC．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于0，此時小球受到的向心力等于重力，可得即小球線速度大小故BC正確，不符合題意；D．此時小球的向心加速度大小故D正確，不符合題意。故選A。

24.一顆小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運動的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星的運轉(zhuǎn)周期是（　?。〢.4年B.6年C.8年D.9年【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力得=mrT=2π小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運動的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，所以這顆小行星的運轉(zhuǎn)周期是8年，故C正確。故選C。5.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為θ的固定斜面向上滑動，經(jīng)過時間t1，速度為零并又開始下滑，經(jīng)過時間t2回到斜面底端，滑塊在運動過程中受到的摩擦力大小始終為Ff，重力加速度為g。在整個運動過程中，下列說法正確的是（　?。〢.支持力對滑塊的總沖量為mg(t1＋t2)cosθB.重力對滑塊的總沖量為mg(t1＋t2)sinθC.合外力的沖量為0D.摩擦力的總沖量為Ff(t1＋t2)【答案】A【解析】【詳解】A．將重力按照垂直斜面和平行于斜面分解，可得支持力則支持力對滑塊的總沖量為方向垂直斜面向上，故A正確；B．根據(jù)沖量的定義知，重力對滑塊的總沖量為

3方向豎直向下，故B錯誤；C．一開始小滑塊的動量沿斜面向上，最后小滑塊的動量沿斜面向下，根據(jù)動量定理可知顯然合外力的沖量不為0。故C錯誤；D．小滑塊向上滑動時摩擦力方向沿斜面向下，小滑塊向下滑動時摩擦力方向沿斜面向上，以沿斜面向上為正方向，則摩擦力的總沖量為故D錯誤。故選A。6.以下是我們所研究的有關(guān)圓周運動的基本模型，如圖所示，下列說法正確的是（　?。〢.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用B.如圖乙，汽車通過拱橋的最高點時受到的支持力大于重力C.如圖丙，兩個圓錐擺擺線與豎直方向夾角θ不同，但圓錐高相同，則兩圓錐擺的線速度大小不相等D.如圖丁，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球所受筒壁的支持力大小不相等【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉(zhuǎn)彎時，剛好由重力和支持力的合力提供向心力時，有解得當(dāng)時，重力和支持力的合力大于所需的向心力，則火車做近心運動的趨勢，所以車輪內(nèi)軌的輪緣對內(nèi)軌有擠壓，故A錯誤；

4B．汽車通過拱橋的最高點時，其所受合力方向指向圓心，所以汽車有豎直向下的加速度，汽車重力大于其所受支持力，故B錯誤；C．?dāng)[球做圓周運動的半徑為R=htanθ擺球受到重力和細(xì)繩拉力作用，由其合力提供向心力，即則圓錐擺的角速度為因為圓錐的高h(yuǎn)不變，所以圓錐擺的角速度不變，線速度并不相同，故C正確；D．小球在兩位置做勻速圓周運動，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力為（θ為錐體頂角的一半），故支持力大小相等，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，質(zhì)量為的金屬環(huán)和質(zhì)量為的物塊通過光滑鉸鏈用長為的輕質(zhì)細(xì)桿連接，金屬環(huán)套在固定于水平地面上的豎直桿上，物塊放在水平地面上，原長為的輕彈簧水平放置，右端與物塊相連，左端固定在豎直桿上點，此時輕質(zhì)細(xì)桿與豎直方向夾角。現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，下降到最低點時變?yōu)?0°。不計一切阻力，重力加速度為，則在金屬環(huán)下降的過程中，下列說法中正確的是（　?。〢.金屬環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B.金屬環(huán)的機械能先增大后減小C.達(dá)到最大動能時，對地面的壓力大小為D.彈簧彈性勢能最大值為【答案】D

5【解析】【詳解】A．在金屬環(huán)下滑的過程中，彈簧逐漸伸長，對金屬環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)，彈簧彈力做負(fù)功，系統(tǒng)機械能減小，A錯誤；B．對金屬環(huán)和物塊及彈簧組成的系統(tǒng)，機械能守恒。在金屬環(huán)下滑的過程中，物塊的動能先增大，說明A受到桿的力方向斜上方，桿的力做負(fù)功，機械能減小，A的動能先增大后減小，說明后來桿對A在豎直方向上的分力大于A的重力且做減速，所以桿給的力還是斜上方，即桿的力還是做負(fù)功，所以金屬環(huán)的機械能一直減小，B錯誤；C．達(dá)到最大動能時，A的加速度為零，則金屬環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)在豎直方向加速度為零，對系統(tǒng)受力分析可得，此時物塊受到的地面支持力大小等于金屬環(huán)和物塊的總重力，即C錯誤；D．當(dāng)金屬環(huán)下滑到最低點時，彈簧的彈性勢能最大，對金屬環(huán)和物塊及彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從粗糙的山坡底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B處時速度為v，AB之間的水平距離為s，重力加速度為g。下列說法正確的是（　?。〢.小車所受重力所做的功為mghB.合外力對小車做的功為mv2C.推力對小車做的功為mgh+mv2D.小車克服阻力做功為Fs﹣mgh﹣mv2

6【答案】BD【解析】【詳解】A．小車上升的高度為h，則小車所受重力所做的功為WG=-mgh故A錯誤；B．根據(jù)動能定理知，合力做功等于動能的變化量，則合力做功為故B正確；CD．對整個過程運用動能定理有則克服阻力做功為推力做功不等于故C錯誤，D正確。故選BD。9.一輛汽車從靜止開始沿平直路面運動。運動過程中牽引力F及加速度a與汽車速度v的關(guān)系圖線分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力保持恒定，汽車速度由10m/s增至24m/s的過程中功率保持不變，該過程中汽車的位移為1252m，下列說法正確的是（　　）A.甲圖中A點坐標(biāo)為2500B.汽車的質(zhì)量為C.汽車的速度為20m/s時的加速度為D.汽車從靜止到速度剛達(dá)到24m/s經(jīng)過的時間為72s【答案】AC【解析】

7【詳解】A．由圖像乙可知，初始時汽車的加速度不變，所以汽車為恒加速度啟動，當(dāng)汽車速度達(dá)到10m/s時，汽車的功率達(dá)到額定功率，即由圖像甲和圖像乙可知，圖中A點時汽車達(dá)到最大速度，即此時汽車牽引力等于阻力，也就是A點的數(shù)值，有解得所以A點的坐標(biāo)為2500，故A項正確；B．在汽車做勻加速直線運動過程中，有解得故B項錯誤；C．當(dāng)汽車的速度為20m/s時，設(shè)此時牽引力為，有解得故C項正確；D．汽車由靜止到10m/s由由10m/s到24m/s有故D項錯誤。故選AC。

810.一帶有半徑足夠大的光滑圓弧軌道的小車的質(zhì)量，小車靜止在光滑水平地面上，圓弧下端水平。有一質(zhì)量的小球以水平初速度從圓弧下端滑上小車，如圖所示，取水平向左為正方向。，則（　?。〢.在小球滑到最高點的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)動量守恒B.小球沿圓弧軌道上升的最大高度為C.小球離開小車時的速度為D.小球從滑上小車到離開小車的過程中對小車做的功為【答案】BCD【解析】【詳解】A．小球與小車組成系統(tǒng)在水平方向受合外力是零，在豎直方向受合外力不是零，因此系統(tǒng)只在水平方向動量守恒，A錯誤；B．系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒定律可得系統(tǒng)的機械能守恒當(dāng)時，最大，則有高度h最大，聯(lián)立解得B正確；C．設(shè)小球離開小車時的速度為v3，小車的速度為v4，取水平向左為正方向，系統(tǒng)在水平方向動量守恒和系統(tǒng)的機械能守恒，則有聯(lián)立解得

9小球的速度方向向右，是負(fù)值，因此C正確；D．小球離開小車時小車在水平方向的速度為，由動能定理可得小球?qū)π≤囎龅墓镈正確。故選BCD。三、實驗題11.如圖所示為某小組驗證動量守恒的實驗，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，彈簧壓縮并鎖定，在金屬管兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管徑且與彈簧不相連），現(xiàn)解除彈簧鎖定，兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射，然后按下列步驟進(jìn)行實驗：①用天平測出兩球質(zhì)量、；②用刻度尺測出小球1的落點P到管口M的水平距離③用刻度尺測出兩管口離地面的高度h；回答下列問題：(1)還需要測量的一個物理量是____________；(2)利用上述測得的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒的表達(dá)式是_________________；(3)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則解除彈簧鎖定前，彈簧的的彈性勢能是______________?！敬鸢浮竣?還需要測量球2的落點Q到管口M的水平距離x2；②.m1x1=m2x2③.【解析】【詳解】解：(1)[1]題中已測出兩小球的質(zhì)量m1、m2，兩管口離地面的高度h，又測出球1落點P到管口M的水平距離x1，要驗證動量守恒定律，還需要測量球2的落點Q到管口M的水平距離x2。(2)[2]兩小球彈出后，做平拋運動，平拋運動時間

10兩小球平拋運動的初速度為若彈射運動中系統(tǒng)動量守恒，則有代入時間得解得(3)[3]彈射裝置將兩小球彈射出金屬管運動中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為兩小球的動能，則因此解除彈簧鎖定前，彈簧的彈性勢能是12.某實驗小組利用如題圖甲所示的裝置探究功和動能變化的關(guān)系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A、B兩點各安裝一個光電門，記錄小車通過A、B時的遮光時間，小車中可以放置砝碼。(1)實驗主要步驟如下：①將木板略微傾斜以平衡摩擦力，使得細(xì)線拉力做的功為合力對小車做的功。②將小車停在C點，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄此時小車（包含小車、小車中砝碼和擋光片）質(zhì)量為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過A、B時的遮光時間分別為t1、t2，則小車通過A、B過程中的動能變化量ΔE=__________（用字母M、t1、t2、d表示）。③在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼，重復(fù)②的操作。

11④用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d。(2)下表是他們測得的多組數(shù)據(jù)，其中M是小車的質(zhì)量，兩個速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，取繩上拉力F大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，W是F在A、B間所做的功。表格中ΔE5＝________，W3＝_______(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。次數(shù)M/kg/(m/s)2ΔE/JF/NW/J11．0000．3800．1900．4000．20021．0000．8260．4130．8400．42031．0000．9960.4981．010W342．0001．201．202．4201．2152．0001．42DE52．8601．43（3）若在本實驗中沒有平衡摩擦力，小車與水平長木板之間的動摩擦因數(shù)為m。利用上面的實驗器材完成如下操作：保證小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量（取繩上拉力近似為砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測得多組m、t1、t2的數(shù)據(jù)，并得到m與的關(guān)系圖像，如圖乙所示。已知圖像在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點的距離為s，擋光片的寬度為d，則=_______(用字母b、d、s、k、g表示)?！敬鸢浮竣?②.1.42J③.0.505J④.【解析】【詳解】(1)[1]．小車通過A時的速度為

12小車通過B時的速度為則小車通過A、B過程中動能的變化量為(2)[2]．由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律，有[3]．觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上有(3)[4]．由題意，小車受到的拉力是F=（mg-f）小車的位移是s，設(shè)小車的質(zhì)量是M，小車動能的變化是根據(jù)做功與動能變化的關(guān)系可得所以得所以，圖線的坐標(biāo)軸的截距表示摩擦力f，即f=b圖線的斜率由摩擦力的公式得四、計算題13.宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點，沿水平方向以初速度v0

13拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡另一點Q上，斜坡的傾角為α，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式是。求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的密度；（3）該星球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球做平拋運動過程中，水平方向，有豎直方向，有由幾何知識可得聯(lián)立解得（2）對于星球表面質(zhì)量為m0的物體，有所以（3）該星球的第一宇宙速度等于它的近地衛(wèi)星的運行速度，故

14解得14.如圖所示，水平軌道的左端與固定的光滑豎直圓軌道相切于點，右端與一傾角為的光滑斜面軌道在點平滑連接（即物體經(jīng)過點時速度的大小不變），斜面頂端固定一輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為的滑塊從圓弧軌道的頂端A點由靜止釋放，經(jīng)水平軌道后滑上斜面并壓縮彈簧，第一次可將彈簧壓縮至點，已知光滑圓軌道的半徑，水平軌道長為，其動摩擦因數(shù)，光滑斜面軌道上長為，取。求：（1）整個過程中彈簧具有最大的彈性勢能；（2）滑塊最終停在距點多遠(yuǎn)的位置？【答案】（1）1.4J；（2）滑塊最終停在距離點0.15m處【解析】【詳解】（1）滑塊從A至的過程，根據(jù)動能定理有解得滑塊第一次到點具有最大的彈性勢能，從A至的過程，根據(jù)動能定理可得解得則（2）由于斜面光滑，滑塊到達(dá)

15點后又向下運動，經(jīng)過多次在圓弧軌道與斜面之間來回運動，最終滑塊停在水平軌道上，設(shè)整個過程滑塊在上走的路程為，整個過程根據(jù)動能定理可得解得又，可知滑塊最終停在距離點處。15.高一某班同學(xué)利用課外活動課設(shè)計了一個挑戰(zhàn)游戲。如圖所示，固定的半徑為光滑圓弧形軌道末端水平，且與放置在水平地面上質(zhì)量為的“┘形”滑板上表面平滑相接，滑板上左端A處放置一質(zhì)量為的滑塊，在滑板右端地面上的P點處有一個站立的玩具小熊。在某次挑戰(zhàn)中，顏長坤老師將質(zhì)量為的小球從軌道上距平臺高度處靜止釋放，與滑塊發(fā)生正碰，若滑板最后恰好不碰到玩具小能則挑戰(zhàn)成功?；彘L度，滑板與地面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。小球、滑塊和玩具小熊均視為質(zhì)點，題中涉及的碰撞均為彈性碰撞，已知重力加速度，求：（1）小球到達(dá)軌道最低點時受到軌道支持力的大?。唬?）小球與滑塊碰后瞬間兩者速度的大小；（3）顏老師要挑戰(zhàn)成功，A、P間距離s為多大？【答案】（1）8.4N，方向豎直向下；（2）0，；（3）2.975m【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，小球從靜止釋放到點過程中，由動能定理有解得小球在點，由牛頓第二定律有

16解得由牛頓第三定律可得，小球到達(dá)軌道最低點時對軌道的壓力大小為，方向豎直向下。（2）根據(jù)題意可知，小球與滑塊碰撞過程中，系統(tǒng)的動量守恒，能量守恒，則有解得（3）根據(jù)題意可知，滑塊以速度滑上滑板，滑板所受平臺的最大靜摩擦力為滑板受滑塊的滑動摩擦力為可知，滑板保持靜止不動，滑塊在滑板上向右勻減速，設(shè)滑塊滑到滑板右側(cè)時速度為，由動能定理有解得滑塊與滑板發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動量守恒和能量守恒，設(shè)碰后兩者速度分別為、，則有解得

17此后，滑塊與滑板分別向右做勻加速直線運動和勻減速直線運動，假設(shè)在點前兩者共速，速率為，對滑塊和滑板，分別由動量定理有解得此過程，滑板位移為滑塊位移為滑塊相對滑板向左位移為說明滑塊未離開滑板，故假設(shè)成立，共速后，因，兩者相對靜止做加速度大小為的勻減速直線運動直至停止，由公式可得，兩者的位移為則有解得