2022-2023學(xué)年甘肅省師范大學(xué)附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，斜面上有P、R、S、T四個點，PR＝RS＝ST，從P點正上方的Q點以速度v水平拋出一個物體，物體落于R點，若從Q點以速度2v水平拋出一個物體，不計空氣阻力，則物體落在斜面上的A．R與S間的某一點B．S點C．S與T間的某一點D．T點2、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車，在平直公路上從靜止開始以大小為a（定值）的加速度啟動，當(dāng)汽車的功率為P時，司機立即將功率降到P/2，且保持此功率運動一段較長時間．已知汽車在運動過程中受到的阻力大小恒為ma，則汽車在以上運動過程中，速度隨時間變化的圖象是A． B．C． D．3、(本題9分)用輕繩拴一質(zhì)量為m的小球以加速度a勻加速豎直向上提升一段距離s，則拉力對小球做的功為A．mgs B．mas C．m(g+a)s D．m(g-a)s4、已知銅的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N，下列說法中正確的是（）A．1個銅原子的質(zhì)量為B．1個銅原子的質(zhì)量為C．1個銅原子所占的體積為D．1個銅原子所占的體積為5、(本題9分)從同一高度以不同的速度水平拋出的兩個物體落到地面的時間(

)A．速度大的時間長B．速度小的時間長C．落地時間—定相同D．由質(zhì)量大小決定6、(本題9分)沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的兩個斜面，向上拉同一物體到頂端，下列說法中正確的是()A．沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D．兩種情況重力做功同樣多7、(本題9分)小船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s。若小船渡河的最短時間為100s。下列說法正確的是A．河的寬度為200mB．當(dāng)小船以最短時間渡河時，小船到達(dá)對岸的位置與出發(fā)點間的距離為250mC．小船船頭方向與河岸成某一角度進行渡河時，船的實際速度可以達(dá)到3.5m/sD．小船船頭方向與河岸成30°角渡河時，渡河的時間為200s8、(本題9分)1019年4月10日11點，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(xué)家曾在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，將黑洞視為質(zhì)點，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學(xué)知識，下列選項正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：19、(本題9分)如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力10、如圖所示，空間有一電場，電場中有a和b兩點。設(shè)在電場中只受靜電力的電子在a、b兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是A．a(chǎn)A＞aB B．a(chǎn)A＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB11、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度()A．地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度12、(本題9分)如圖，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面（固定）底端的O點，彈簧處于原長狀態(tài)時，對應(yīng)的斜面OP部分光滑，斜面頂端Q至P的斜面部分粗糙。一滑塊從斜面頂端Q處釋放，接觸彈簧并壓縮，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊與彈簧作用時不損失能量，從滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，下列說法正確的是：A．滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能B．滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)，機械能守恒C．滑塊先做勻加速后做勻減速直線運動D．滑塊接觸彈簧以后減少的機械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，下列物理量中需要測量的有___________，通過計算得到的有___________（填字母序號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度14、（10分）(本題9分)在利用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上前面幾點比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點，在后面取一段打點較為清晰的紙帶，同樣可以驗證；如釁10所示，取O點為起始點，各點的間距已量出并標(biāo)在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為．（1）打A點時，重物下落速度為=__________，重物動能=__________．（2）打F點時，重物下落速度為=_________，重物動能=__________．（3）打點計時器自打下A點開始到打出F點，重物重力拋能的減少量為_____，動能的增加量為_______．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從打點計時器打出A點到打出F點的過程中，得到的結(jié)論是________________________________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，QB段為一半徑為R＝1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長度為L＝1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量為m＝1kg(可視為質(zhì)點)，P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點后又返回A點時恰好靜止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力．16、（12分）(本題9分)如圖為玻璃自動切割生產(chǎn)線示意圖，寬的玻璃以恒定的速度向右運動，兩側(cè)的滑軌與玻璃的運動方向平行，滑桿與滑軌垂直，且可沿滑軌左右移動，割刀通過沿滑桿滑動和隨滑桿左右移動實現(xiàn)對移動玻璃的切割，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，求：（1）滑桿的速度大小和方向；（2）若切割一次的時間，則割刀對地的速度多大．17、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強大小E1＝0.2N/C的勻強電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

過R作一條與水平面平行的一條直線，若沒有斜面，當(dāng)小球從Q點以速度2v水平拋出時，小球?qū)⒙湓谖覀兯嬎骄€上S點的正下方，但是現(xiàn)在有斜面的限制，小球?qū)⒙湓谛泵嫔系腞S之間，故A正確，BCD錯誤．故選A．【點睛】解答本題需要掌握：平拋運動的特點并能靈活應(yīng)用，應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識求解，如假設(shè)沒有斜面的限制，將落到那點，有斜面和沒有斜面的區(qū)別在哪里．2、A【解析】

汽車恒定加速度啟動，設(shè)牽引力為F，則有：F-ma=ma；解得：F=2ma，由P=fv可知，當(dāng)汽車的功率由P降到P/2時，F(xiàn)降到F/2，此刻牽引力大小等于ma，大小等于汽車受到的阻力，故汽車將做勻速直線運動；A.A圖與結(jié)論相符，選項A正確；B.B圖與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.C圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、C【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma；解得：F=m（g+a）；則拉力對小球做的功W=Fs=m（g+a）s；故選C．點睛：本題主要考查了牛頓第二定律及恒力做功公式的直接應(yīng)用，知道公式中的位移為該力的方向上的位移．4、A【解析】

AB.銅原子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏伽德羅常數(shù)N，即，故A正確，B錯誤；C.銅原子所占的體積等于摩爾體積除以阿伏伽德羅常數(shù)N，即故C錯誤,D錯誤。5、C【解析】試題分析：豎直方向做的是自由落體運動，由可知運動時間相同，故選C考點：考查平拋運動點評：難度較小，平拋運動的運動時間由高度決定，與水平方向的運動無關(guān)6、D【解析】

重力做功與物體運動的具體路徑無關(guān)，只與初、末位置的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑或粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初、末位置的高度差相同，重力做功就相同，因此不論坡度大小、粗糙程度如何，只要高度差相同，物體克服重力做的功就同樣多，故ABC錯誤，D正確．故選D.7、ABD【解析】

A.當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短，，那么河寬d=vct=2×100m=200m，故A正確；B.當(dāng)小船以最短時間渡河時，小船沿著水流方向的距離為s=vst=1.5×100=150m，那么到達(dá)對岸的位置與出發(fā)點間的距離；故B正確.C.船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s，那么當(dāng)小船船頭方向與河岸成某一角度進行渡河時，船的實際速度最大值不大于3.5m/s，故C錯誤；D.當(dāng)船船頭方向與河岸成30°角渡河時，船渡河的時間：；故D正確.8、BCD【解析】

AD.一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點做勻速圓周運動，繞它們連線上某點做勻速圓周運動，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項不合題意，D項符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因為a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項符合題意.9、BC【解析】

AB.因為管的內(nèi)壁可以給小球支持力，所以小球沿管上升到最高點的速度可以為零．故選項A錯誤，B正確C.小球在水平線以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力與小球重力在背離圓心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力．故選項C正確D.小球在水平線以上的管道中運動時，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，最高的點的速度時，管壁對小球的作用力為1．故選項D錯誤．10、AD【解析】

AB、a點的電場線比b點密，所以a點的場強大于b點的場強。故電子在a點所受的電場力大于b點的電場力，由牛頓第二定律可知，aA＞aB，故A正確，B錯誤；CD、沿電場線方向電勢逐漸降低，知a點的電勢大于b點的電勢；因電子帶負(fù)電，故a點的電勢能小于b點的電勢能，故C錯誤，D正確。11、CD【解析】

已知地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯誤．已知月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．12、AD【解析】

A.滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，根據(jù)能量守恒定律可知，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能和QP段摩擦生的熱能，故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能；A正確.B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)在全程運動中，有除重力做功和彈簧的彈力做功外，其它的摩擦力做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系知系統(tǒng)的機械能減少；B錯誤.C.滑塊在QP段受恒力做勻加速，接觸彈簧后，彈簧的彈力逐漸增大，則合力先向下減小后向上增大，先做加速度向下減小的變減速直線運動，后做加速度向上增大的變減速直線運動；故C錯誤.D.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度，則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能，即滑塊減少的機械能全部變成彈簧增加的彈性勢能；故D正確.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C;D;【解析】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，需要驗證的方程是mgh=114、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機械能守恒【解析】

（1）A點的瞬時速度，則重錘的動能．（2）F點的瞬時速度，則重錘的動能．

（3）從打點計時器打下A點開始到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量，動能的增加量．（4）重錘動能的增加量略小于重力勢能的減少量，是由于阻力存在的緣故，若剔除誤差，認(rèn)為在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，△Ep=△Ek，即機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）12N【解析】

試題分析：⑴物塊P從A到C又返回到A的過程中，由動能定理有，代入數(shù)值解得=2m/s；⑵設(shè)物塊P通過Q點的速度為v，在Q點軌道對P的支持力為F，由動能定理和向心力表達(dá)