2024届山东省青岛市城阳第三高级中学物理高一下期末复习检测模拟试题含解析

2024届山东省青岛市城阳第三高级中学物理高一下期末复习检
测模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。

四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时的速度方向。

其中正确的是
A．甲B．乙
C．丙D．丁
2、(本题9分)滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中
A．所受合外力始终为零B．合外力做功一定为零
C．机械能始终保持不变D．所受摩擦力大小不变
3、(本题9分)在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F．要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是
A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍
B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍
C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍
D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍
4、 (本题9分)在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球．当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F 1和F 2的大小变化情况是（ ）
A ．F 1增大，F 2减小
B ．F 1减小，F 2增大
C ．F 1和F 2均增大
D ．F 1和F 2均减小
5、如图所示，小车通过定滑轮用绳牵引水中的小船，当绳与水平面夹角为θ 时，小车、小船的速度大小分别为v 1、v 2。

则v 1、v 2大小关系正确的是
A ．21cos v v θ
= B ．12cos v v θ=
C ．21in v v s θ
= D ．12sin v v θ=
6、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。

如图所示，是某双星系统中A 、B 两颗恒星围绕它们连线上的固定点O 分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A 、B 的中心和O 三点始终共线，下列说法正确的是
A ．恒星A 的角速度比恒星
B 的角速度小
B ．恒星A 的线速度比恒星B 的线速度小
C ．恒星A 受到的向心力比恒星B 受到的向心力小
D ．恒星A 的质量比恒星B 的小
7、 (本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：（ ）
A．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度
B．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度
C．它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度
D．它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度
8、(本题9分)在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如图甲所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两冰壶质量相等，由图象可得
A．碰撞后，蓝壶经过5s停止运动
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s
C．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为1：2
9、(本题9分)发射高轨道卫星时，一般是先将卫星发射至近地圆形轨道1上运行，然后在某点Q变速，使其沿椭圆轨道2运行，最后在远地点P再次变速，将卫星送入预定圆形高轨道3运行，已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．设卫星的质量保持不变，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，只受地球引力作用，则下列说法正确的是
A．卫星在1轨道上正常运行时的速度小于在3轨道上正常运行时的速度
B．卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能
C．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，处于失重状态，但不是完全失重状态D．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大
10、在高为H 的桌面上以速度v 水平抛出质量为m 的物体，当物体落到距地面高为h 处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（ ）
A ．物体在A 点的机械能为212mgh mv +
B ．物体在A 点的机械能为212
mgH mv + C ．物体在A 点的动能为212
mgh mv + D ．物体在A 点的动能为21()2mg H h mv -+ 11、如图所示，质量为m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O 点。

小球由A 点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B 点。

OA 的长度小于OB 的长度，弹簧处于OA 、OB 两位置时弹簧的弹性势能相等。

下列说法正确的是
A ．小球通过
B 点时，其所受重力的功率不为零
B ．在小球从A 点运动到B 点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大
C ．在小球从A 点运动到B 点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能
D ．在小球从A 点运动到B 点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功
12、 (本题9分)关于对一个系统的动量守恒的理解，下列说法正确的是
A ．如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能一定守恒
B ．如果一个系统的动量守恒，则系统的动能可能增加
C ．如果一个系统的合外力为零，则系统的动量一定守恒
D ．如果一个系统内力做功不为零，则系统动量一定不守恒
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)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）下列器材中不必要的一项是（只需填字母代号）．
A．重物B．纸带C．天平D．低压交流电源E．毫米刻度尺
（2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是
A．选择质量较小的重物，有利于减小误差
B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差
C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
（3）在实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。

那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量E p＝_______J，此过程中物体动能的增加量E k=______J。

（取g="9.8" m／
s2，保留三位有效数字）
（10分）小王同学在测定某一电阻的阻值实验中，待测电阻R x的阻值大约是4~6Ω，14、
电压表内阻大约5kΩ，电流表内阻大约1Ω．
（1）测量电路如图，为了减小误差应该选___图（填“甲”或“乙”）
（2）实验所用的电源为2节1号干电池，滑动变阻器总阻值为5Ω，若电池的内阻极小，电压表应该选择哪个量程___（填3V或15V）；电流表应该选择哪个量程___（填0.6A或3A）
（3）测得的实验数据如下表，请根据电流表读数补全空缺的数据____
（4）利用第(3)问表格中的数据，在答题卷对应位置的坐标系中描点，并且作出图线__．
（5）根据作出的图线求得待测电阻为__Ω．
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）如图所示，质量M＝1.14kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝1.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。

Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v1＝51m/s，质量m＝1.11kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。

当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝1.5m速度减为1．求：弹簧的最大弹性势能为多少？
16、（12分）(本题9分)如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部AB是一长为2R的竖直细管，上部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管管口，C处切线水平，AB 管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧，在弹簧上端放置一粒质量为m，可视为质点的鱼饵解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去。

投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，此时弹簧的弹性势能为8mgR（g为重力加速度），不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，重力加速度为g，求：
（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1；
（2）鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向；
（3）已知地面比水面高出1.5R，若竖直细管的长度可以调节，圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降，求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO′之间的最大距离L max。

17、（12分）(本题9分)如图所示，一辆质量为2.0×103kg的汽车以12m/s的速度行驶。

突然，它撞到一棵树上，树不动而汽车停了下来。

在此过程中
（1）求汽车动能的改变量；
（2）若汽车前部凹进0.5m，则汽车受到的平均撞击力多大。

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
【解题分析】
小球在水平面上由M到N，某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向。

A. 甲，与结论不相符；
B. 乙，与结论不相符；
C. 丙，与结论相符；
D. 丁，与结论不相符；
2、B
【解题分析】
滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，故A错误；滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为零，故B正确；运动员从A 到B下滑过程中的动能不变而重力势能减小，所以机械能减小，故C错误；运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于零，所以滑动摩擦力也逐渐减小，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

3、B
【解题分析】
由库仑定律F=
A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．
B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．
C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误
D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．
故选B．
4、A
【解题分析】
根据F=2GMm r
知,当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F 1增大，月球对它的万有引力F 2减小．故A 正确，B.C.D 错误．
故选A.
点睛：根据万有引力定律公式，结合“嫦娥五号”与地球和月球之间距离的变化判断万有引力的变化．
5、B
【解题分析】
将v 2沿绳和垂直于绳分解，可得21cos v v θ=，B 正确ACD 错误
6、D
【解题分析】A 、由于二者具有共同的转轴，故二者角速度A B ωω=，故选项A 错误；
B 、根据公式v r ω=，由于二者角速度相同，A 的半径大，则恒星A 的线速度比恒星B 的线速度大，故选项B 错误；
C 、恒星A 受到的向心力和恒星B 受到的向心力均由二者之间的万有引力提供，而万有引力大小相等，故二者向心力大小相等，故选项C 错误；
D 、根据上面的分析可知： 22A A B B m r m r ωω=，由于A B r r >，故A B m m <，故选项D
正确。

点睛：本题主要考查了双星系统的特点，知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期。

7、BC
【解题分析】
由知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，A 对，BD 错；第一宇宙速度也是能使卫星绕地球运行的最小发射速度，C 对． 8、AB
【解题分析】
设碰后蓝壶的速度为v ，碰前红壶的速度0 1.0/v m s =，碰后速度为00.2/v m s '=，根
据动量守恒定律可得00mv mv mv ='+，解得0.8/v m s =，A 正确；从图中可知蓝壶与红壶沿虚线运动方式时同时停止运动，并且红壶碰撞前后的图线平行，若以红壶虚线所示运动，则加速度为21.2 1.00.2/1v a m s t ∆-=
==∆，运动时间为 1.0050.2
t s -==，B 正确；碰撞前系统的动能为211 1.00.52
E m m =⨯=，碰撞后系统的动能为222110.20.80.3622
E m m m =⨯+⨯=，两者不等，所以不是弹性碰撞，C 错误；碰后蓝壶的加速度为为220.80/0.16/61a m s m s -'==-，碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为::5:4f f ma ma '='=，摩擦力冲量'::':5:4f f I I ft f t f f ===，D 错误．
【题目点拨】从v-t 图像中可以看出，实线和虚线有个交点，即若红壶碰撞后仍以原来
的运动减速下去的运动时间和蓝壶碰撞后运动的时间相等，这一隐含条件是解题关系．
9、BD
【解题分析】
A.根据2
2=r mM v G m r 可知v =，则卫星在1轨道上正常运行时的速度大于在3轨道上正常运行时的速度，选项A 错误；
B. 卫星从轨道1要在Q 点加速进入轨道2，然后在轨道2上的P 点再加速进入轨道3，则卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能，选项B 正确；
C. 卫星在轨道2上从P 点运动到Q 点过程中，只受万有引力作用，处于完全失重状态，选项C 错误；
D. 根据2
GM a r =可知，卫星在轨道2上从P 点运动到Q 点过程中，加速度逐渐增大，选项D 正确；
10、BD
【解题分析】
AB ．在刚抛出时，物体的动能为212mv ，重力势能为mgH ，机械能为212
E mv mgH =+，根据机械能守恒可知：物体在A 点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A 错误，B 正确；
CD ．根据机械能守恒得：2kA 12mv mgH mgh E +=+，则2kA 1()2E mg H h mv =-+，故C 错误，D 正确。

11、AD
【解题分析】
A.在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确。

B.在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B 错误。

C.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能。

故C错误。

D.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功。

故D正确.
12、BC
【解题分析】
A．动量守恒的系统机械能不一定守恒，动量守恒的条件是：系统不受外力或受外力的代数和为零；机械能守恒定律的条件是：系统只受到重力的作用，或受外力的代数和为零，故A错误；
B．例如人船模型，开始人船速度为零，运动时系统的动量守恒，但系统的动能增加，故B正确；
C．动量守恒的适用条件是系统不受外力或受外力的代数和为零，故C正确；
D．放在光滑水平面上的滑块与滑板，当它们相对运动时，系统内力做功不为零，但系统动量守恒，故D错误；
故选BC．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、(1) C；(2) A；(3) 2.28；2.26。

【解题分析】
（1）在计算过程中，等式两端都有质量，可以消去，不必称量质量
(2)对于下段悬挂的重力，应选择质量大体积小的重力，所以A错误
(3) 根据，可得重力势能减小量为2.28J。

可得，物体动能的增加量为2.26J.
14、甲3V 0.6A 0.1
5.0
【解题分析】
（1）由于待测电阻R x 的阻值大约是4~6Ω，电压表内阻大约5k Ω，电流表内阻大约1Ω，电压表内阻远大于待测电阻R x ，若采用乙图电路，电流表的分压比较明显，误差比较大，故采用甲图电路．
（2）根据安全性原则和准确性原则，电压表选用3V 量程；回路中最大电流I =x E R =2 1.54
⨯A=0.75A ，为了保证安全，滑动变阻器开始接入电路的电阻应调到最大，这样电流表就可以选0.6A 的量程．
（3）电流表读数为0.1A ，所以表中空缺的数据为0.1．
（4）根据表格中的数据，作出对应的图线如下：
（5）作出的图线为线性关系，图线的斜率表示待测电阻的大小，则待测电阻R x =U I =2.20 1.40Ω0.440.28
--=5.0Ω．
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、弹簧的最大弹性势能为2.375J
【解题分析】
弹丸进入靶盒A 过程中，弹丸与A 组成的系统动量守恒，以弹丸的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv 1＝（m+M ）v ，代入数据解得：v ＝11m/s ；
靶盒A 的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得：
21()()2P m M gx E m M v μ++=+，代入数据解得：Ep ＝2.375J ；
16、（1）11gR ；（2）10mg ，竖直向上；（3）11R
【解题分析】
（1）鱼饵到达管口C 的过程中，机械能守恒，有： 2118 2.52
mgR mgR mv =+ 解得： v 1=11gR
（2）设在C 处管子对鱼饵的作用下向下，大小为F N ，由牛顿第二定律可得：
21N v mg F m R
+= 解得：10N F mg =
根椐牛顿第三定律可得鱼饵对管子的作用力为10mg ，方向竖直向上.
（3）设AB 长度为h ，对应平抛水平距离为x ，由机械能守恒定律可得：
()22180.52
mgR mg R h R mv =+-+ 鱼饵从管口C 做平抛运动，则
水平方向：2x v t =
竖直方向：212.52R h gt +=
联立解得：()()27.5 2.5x R h R h =-+
当h =2.5R 时，x 有最大值为10m x R =
则11m m L x R R =+=
17、（1） （2）
【解题分析】（1）汽车撞到树上后静止，故动能改变量为
， 代入数据可得；
（2）汽车撞树过程，由动能定理得，解得．。