2022-2023學(xué)年山西省應(yīng)縣第一中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)在靜電場(chǎng)中，將一電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，則A．電子的動(dòng)能一定增加B．A點(diǎn)電勢(shì)一定小于B點(diǎn)電勢(shì)C．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由A點(diǎn)指向B點(diǎn)D．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由B點(diǎn)指向A點(diǎn)2、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為3m/s，則在此過(guò)程中繩對(duì)B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J3、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的賽車(chē)，在某次比賽中要以恒定的速率通過(guò)一段凹凸起伏的圓弧形路面，若圓弧半徑都是R，汽車(chē)在最高點(diǎn)對(duì)路面的壓力為零，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在凸起的圓弧路面的頂部，汽車(chē)處于超重狀態(tài)B．在凹下的圓弧路面的底部，汽車(chē)對(duì)路面的壓力為2MgC．在經(jīng)過(guò)凸起的圓弧路面的頂部后，汽車(chē)將做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)到最高點(diǎn)得水平距離為2RD．汽車(chē)在弧形軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中向心力保持不變4、(本題9分)如圖所示，一物體從豎直立于地面的輕彈簧上方某一高度自由落下。A點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)點(diǎn)，當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零，然后被彈回。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體從A點(diǎn)下降到B點(diǎn)的過(guò)程中，加速度不斷變小B．物體從A到B的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C．物體在到達(dá)A點(diǎn)前機(jī)械能守恒D．物體在整個(gè)下落過(guò)程中機(jī)械能守恒5、套圈”是老少皆宜的游戲．如圖所示,將A、B、C三個(gè)套圈分別以速度v1、v2、v1水平拋出,都能套中地面上的同一玩具,已知套圈A、B拋出時(shí)距玩具的水平距離相等,套圈A、C拋出時(shí)在同一高度,設(shè)套圈A、B、C在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2、t1．不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是A．v1與v2一定相等B．v2一定大于v1C．t1與t1一定相等D．t2一定大于t16、(本題9分)兩個(gè)大小相同質(zhì)量分布均勻的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力為若兩個(gè)半徑是小鐵球2倍的質(zhì)量分布均勻的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬(wàn)有引力為A．2F B．8F C．4F D．16F7、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kg·m/s，B球的動(dòng)量是5kg·m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s8、(本題9分)一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線(xiàn)垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的線(xiàn)速度大于球B的線(xiàn)速度C．球A的運(yùn)動(dòng)周期小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D．球A與球B對(duì)筒壁的壓力相等9、質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過(guò)程中（）A．物體的動(dòng)能減少了0.6mgsB．物體的重力勢(shì)能增加了0.5mgsC．物體的機(jī)械能減少了0.4mgsD．物體克服摩擦力做功0.1mgs10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車(chē)的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車(chē)之間的摩擦力為f，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車(chē)的右端，則下列說(shuō)法中正確的是A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F(x＋L)B．此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為fxC．這一過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fLD．這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為Fx+(F－f)L11、(本題9分)2018年5月21日5點(diǎn)28分，在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬(wàn)公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，下列判斷正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期大于10天B．運(yùn)動(dòng)周期小于10天C．近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大D．近地點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大12、(本題9分)將一個(gè)小球以某一初速度豎直上拋，空氣阻力與速度大小成正比，且始終小于小球的重力．從拋出到落回拋出點(diǎn)的全過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間B．小球的加速度方向不變，大小一直在減小C．小球的加速度方向不變，大小先減小后增大D．上升到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零，加速度也為零二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)甲、乙倆物體以大小相等的線(xiàn)速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比為1:3，軌道半徑之比為3:4，則甲、乙兩物體的角速度大小之比為_(kāi)___，向心加速度大小之比為_(kāi)__。14、如圖是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)v的關(guān)系圖像，汽車(chē)最終以額定功率行駛，若汽車(chē)質(zhì)量為2×103kg，由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車(chē)速為30m/s，則汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為_(kāi)_W；該汽車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)___s。15、如圖，氣缸固定于水平面，用截面積為20cm2的活塞封閉一定量的氣體，活塞與缸壁間摩擦不計(jì)．當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa、氣體溫度為87℃時(shí)，活塞在大小為40N、方向向左的力F作用下保持靜止，氣體壓強(qiáng)為_(kāi)___Pa．若保持活塞不動(dòng)，將氣體溫度降至27℃，則F變?yōu)開(kāi)_____N．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，AB為傾角37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的小物塊在外力作用下降彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后（不栓接）釋放，物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為（式中x單位為m，t單位是s），假設(shè)物塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，試求：（1）若CD=1m，試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧對(duì)物塊所做的功；（2）B、C兩點(diǎn)間的距離x；（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過(guò)計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否會(huì)脫離軌道？17、（10分）如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在水平面上質(zhì)量m2=4kg的小球發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小為v1=2m/s，方向與初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大??；(2)碰撞過(guò)程，系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解析】

A、將一電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，若只受電場(chǎng)力作用，動(dòng)能一定增加；若還有其它力作用，其他力對(duì)其做功，動(dòng)能不一定增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD、將一電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，說(shuō)明點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)一定比點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)高，并非電場(chǎng)線(xiàn)的方向就是由指向，故選項(xiàng)B正確，C、D錯(cuò)誤。2、C【解析】

A球向右運(yùn)動(dòng)1．1m時(shí)，由幾何關(guān)系得，B上升距離：h=1．4m-m=1．1m；此時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角的正切值：tanθ=，則得cosθ=，sinθ=由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知：B球的速度為vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得：WF-mgh=mvB2,代入數(shù)據(jù)解得：WF="18J,"即繩對(duì)B球的拉力所做的功為18J【點(diǎn)睛】本題中繩子拉力為變力，不能根據(jù)功的計(jì)算公式求拉力做功，而要根據(jù)動(dòng)能定理求變力做功．3、B【解析】在凸起的圓弧路面的頂部，汽車(chē)在最高點(diǎn)對(duì)路面的壓力為零，重力提供向心力，向心加速度的方向向下，汽車(chē)處于失重狀態(tài)．故A錯(cuò)誤；汽車(chē)在最高點(diǎn)對(duì)路面的壓力為零，重力提供向心力根據(jù)牛頓第二定律，有：Mg=Mv2R；則速率為：v=gR；在凹下的圓弧路面的底部，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-Mg=Mv2R；速率恒為v=gR；

解得：N=2Mg，根據(jù)牛頓第三定律，汽車(chē)對(duì)路面的壓力為2Mg，故B正確；由于在凸起的圓弧路面的頂部，支持力為零，故此后車(chē)將做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=2Rg，所以平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移：x=vt=點(diǎn)睛：該題屬于向心力在日常生活中的應(yīng)用，解答本題關(guān)鍵明確向心力來(lái)源，然后根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可，同時(shí)要注意向心力的方向始終與速度的方向垂直．4、C【解析】

A．在下降到的過(guò)程中，開(kāi)始重力大于彈簧的彈力，加速度方向向下，物體做加速運(yùn)動(dòng)，彈力在增大，則加速度在減小，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，速度達(dá)到最大，然后在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向向上，加速度方向與速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中彈力增大，加速度增大，到達(dá)最低點(diǎn)，速度為零，可知加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．物體從下降到的過(guò)程中，彈簧的壓縮量不斷增大，則彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增大，故B錯(cuò)誤；C．物體在到達(dá)點(diǎn)前，只受重力作用，所以物體機(jī)械能守恒，故C正確；D．物體從下降到的過(guò)程中，有彈簧的彈力做功，故物體的機(jī)械能不守恒，是物體與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤；故選C。5、C【解析】

圈圈做平拋運(yùn)動(dòng)，我們可以把平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移和高度的關(guān)系列式分析．【詳解】圈圈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=gt2，有：t=，故t1=t1＞t2，故C正確、D錯(cuò)誤；AB水平分位移相同，由于t1＞t2，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v2；由于t1=t1，x1<x1，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v1；v2和v1關(guān)系不能確定，故AB錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】本題就是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)求解．6、D【解析】

設(shè)兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球的質(zhì)量都為m，半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力公式得：；根據(jù)m=ρ?πr3可知，半徑變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍．所以若將兩半徑為小鐵球半徑2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起時(shí)，萬(wàn)有引力，故選D．【點(diǎn)睛】運(yùn)用萬(wàn)有引力定律時(shí)，要準(zhǔn)確理解萬(wàn)有引力定律公式中各物理量的意義并能靈活運(yùn)用．本題通常容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是只考慮兩球球心距離的變化而忽略球體半徑變化引起的質(zhì)量變化，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤．7、AB【解析】以?xún)汕蚪M成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取甲球碰撞前的速度方向?yàn)檎较?，兩球的質(zhì)量均為m，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能：；系統(tǒng)的總動(dòng)量：p=9kg?m/s+5kg?m/s=14kg?m/s；

A、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=7kg?m/s，pB=7kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=7kg?m/s+7kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能減小，是可能的，故A正確．

B、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=6kg?m/s，pB=8kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=6kg?m/s+8kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能減小，是可能的，故B正確．

C、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-2kg?m/s，pB=16kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-2kg?m/s+16kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能增加，是不可能的，故C錯(cuò)誤．

D、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-4kg?m/s，pB=17kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-4kg?m/s+17kg?m/s=13kg?m/s，動(dòng)量不守恒，不可能，故D錯(cuò)誤．故選AB．點(diǎn)睛：對(duì)于碰撞過(guò)程，要掌握三大規(guī)律：1、動(dòng)量守恒定律；2、總動(dòng)能不增加；3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況．8、BD【解析】

物體受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：FNcosθ=ma…①，F(xiàn)Nsinθ=mg…②兩球質(zhì)量相等，則兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟龋蛐牧ο嗟刃∏駻和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由于A和B的質(zhì)量相同，根據(jù)力的合成可知，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是相同的．由公式，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A錯(cuò)誤．由向心力的計(jì)算公式，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的線(xiàn)速度大，球A的線(xiàn)速度大于球B的線(xiàn)速度，故B正確；由周期公式，所以球A的運(yùn)動(dòng)周期大于球B的運(yùn)動(dòng)周期，故C錯(cuò)誤．球A對(duì)筒壁的壓力等于球B對(duì)筒壁的壓力，所以D正確．【點(diǎn)睛】對(duì)物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)AB的受力分析可以找到AB的內(nèi)在的關(guān)系，它們的質(zhì)量相同，向心力的大小也相同，本題能很好的考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力，是道好題．9、ABD【解析】

由題知合外力為，由動(dòng)能定理,得物體的動(dòng)能減少了0.6mgs，A對(duì)．，B對(duì)．因此物體機(jī)械能的改變量，C錯(cuò)誤；除重力以外的其它力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功為0.1mgs，D正確10、BCD【解析】

A項(xiàng)：對(duì)物塊，根據(jù)動(dòng)能定理得：則物塊的動(dòng)能為，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：對(duì)小車(chē)，由動(dòng)能定理得：，，則此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為，故B正確；C項(xiàng)：系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，為，故C正確；D項(xiàng)：這一過(guò)程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為，故D正確．11、AC【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知：，則，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，則近地點(diǎn)的機(jī)械能與遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.12、AB【解析】試題分析：上升過(guò)程阻力向下，下降過(guò)程阻力向上，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度大小，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析比較．無(wú)論上升還是下降，合力始終向下，上升過(guò)程，v減小因此a減?。?/p>

下降過(guò)，v增大因此a減小，即小球的加速度一直減小，故B正確C錯(cuò)誤；上升的過(guò)程中的加速度的大小為：，下降的過(guò)程中的加速度：，可知上升的加速度大于下降過(guò)程中的加速度，由將向上的過(guò)程看作逆過(guò)程為向下的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間，故A正確；最高點(diǎn)處速度為零，小球仍然受到重力的作用，加速度為g，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】注意上升和下降過(guò)程中阻力的方向不同二．填空題(每小題6分，共18分)13、4:34:3【解析】根據(jù)角速度表達(dá)式得：ω=vr；做圓周運(yùn)動(dòng)