2023屆安徽省黃山市屯溪一中高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

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，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點O處的電勢為0V，點A處的電勢為6V，點B處的電勢為3V，則電場強度的大小為A． B．C． D．2、在地球表面附近繞地運行的衛(wèi)星，周期為85min，運行速率為7.9km/s．我國發(fā)射的第四十四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星軌道離地面距離為地球半徑的5.6倍，關(guān)于該衛(wèi)星的運行速率v和周期T，下列說法正確的是A．v<7.9km/s，T<85min B．v<7.9km/s，T>85minC．v>7.9km/s，T<85min D．v>7.9km/s，T>85min3、關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是（）A．因為功有正負，所以功是矢量B．力對物體不做功，說明物體一定無位移C．滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功D．若作用力對物體做正功，則反作用力一定做負功4、下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點做曲線運動時受的合力一定是變力B．質(zhì)點做曲線運動時所受的合力方向與加速度方向不在同一條直線上C．曲線運動是變速運動，加速度也一定是變化的D．勻速直線運動與勻變速直線運動的合運動可以是直線運動5、(本題9分)2008年9月我國成功發(fā)射了“神州七號”載人飛船．為了觀察“神舟七號”的運行和宇航員倉外活動情況，飛船利用彈射裝置發(fā)射一顆“伴星”．伴星經(jīng)調(diào)整后，和“神舟七號”一樣繞地球做勻速圓周運動，但比“神舟七號”離地面稍高一些，如圖所示，那么:A．伴星的運行周期比“神舟七號”稍大一些B．伴星的運行速度比“神舟七號”稍大一些C．伴星的運行角速度比“神舟七號”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七號”稍大一些6、(本題9分)如圖為兩個物體A和B在同一直線上沿同一方向同時做勻加速運動的v–t圖線，已知在第3s末兩個物體在途中相遇，則物體的出發(fā)點的關(guān)系是A．從同一地點出發(fā) B．A在B前3m處C．B在A前3m處 D．B在A前5m處7、(本題9分)如圖所示，已知電源的內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1=0.5Ω，調(diào)節(jié)可變電阻R2的最大電阻1.5Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)可變電阻R2的阻值從最大到零的過程中，以下說法正確的是A．電源總功率一直變大B．電源效率一直變小C．電源輸出功率先變大再變小D．可變電阻R2消耗功率先變大再變小8、(本題9分)物體運動的速度圖象如下圖所示，以下說法正確的是()A．物體在0～2s內(nèi)做勻加速直線運動B．物體在2～4s內(nèi)做勻減速直線運動C．物體在0～8s內(nèi)一直做勻變速直線運動D．物體在0～8s內(nèi)一直朝一個方向運動9、(本題9分)如圖所示,一粗糙的四分之一圓弧軌道,半徑為R,軌道圓心O與A點等高．一質(zhì)量為m的小球在不另外施力的情況下,能以速度v沿軌道自A點勻速率運動到B點,取小球在A點時為計時起點,且此時的重力勢能為零,重力加速度為g,則在此過程中,下列說法正確的是A．到達底端時,重力做功的功率為mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=mgRsinD．小球的機械能隨時間的變化關(guān)系為E=mv2-mgRsin10、如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為11、(本題9分)如圖所示，某物體運動的v-t圖象，根據(jù)圖象可知A．0～2s內(nèi)物體位移的大小為4mB．0～2s內(nèi)和4～5s內(nèi)物體的速度方向相同C．0～2s內(nèi)物體的加速度比4~5s內(nèi)的加速度小D．0～5s內(nèi)物體的平均速度為2.5m/s12、(本題9分)2017年4月22日12時許，天舟一號貨運飛船到達指定地點與天宮二號空間實驗室成功進行了自動交會對接，這是我國自主研制的貨運飛船與空間實驗室的首次交會對接，實現(xiàn)了空間科學(xué)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)跨越，填補了我國航天領(lǐng)域的空白.簡化模型如圖所示，天舟一號經(jīng)過多次變軌實現(xiàn)自動交會對接.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)天舟一號分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是A．天舟一號在軌道3上的速率小于軌道1上的速率B．天舟一號在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．天舟一號在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D．天舟一號在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一位置O點，下列操作正確的是_______．A．同一次實驗過程中，O點位置允許變動B．在實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條的結(jié)點拉到O點D．實驗中把橡皮條的結(jié)點拉到O點時，兩彈簧之間的夾角應(yīng)取90°不變，以便于算出合理的大?。?）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，重錘重力勢能的減少量ΔEp要_____（選填“大于”“小于”或“等于”）重錘動能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度與力?質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了－F圖象，如圖所示，則①圖中的直線不過原點的原因是______．②圖中的力F理論上是指_________，而實驗中卻用__________表示．（選填字母符號）（1分）A．砂和砂桶的重力B．繩對小車的拉力③此圖中直線發(fā)生彎曲，為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應(yīng)使小車的質(zhì)量要_______（選填“遠大于”“遠小于”或“等于”）砂和砂桶的總質(zhì)量．④請你簡要論述為何“探究加速度與力?質(zhì)量的關(guān)系”這個中只要滿足砂以及砂桶質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，就可以認為細線拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______14、（10分）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，實驗裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動距離x=15.00cm，測得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達式為v0=________。（用題給物理量符號表示）（2）小球初速度的測量值為________m/s。（保留兩位有效數(shù)字）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）(本題9分)質(zhì)量M=1000kg的汽車通過圓形拱形橋時的速率恒定，拱形橋的半徑R=10m．試求：(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時，汽車的速率；(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時，汽車的角速度．(重力加速度g＝10m/s2)16、（12分）(本題9分)飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機產(chǎn)生的推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽，一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴飛式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設(shè)飛機整個過程所受的平均阻力為飛機重力的0.2倍．飛機離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點．請你求出(計算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)：(1)飛機離開電磁彈射區(qū)后的加速度大小(2)電磁彈射器的牽引力F牽的大小(3)電磁彈射器輸出效率可以達到80%，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量17、（12分）(本題9分)質(zhì)量均為m的兩個木塊P和Q疊放在水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ。如圖所示，現(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運動，下列說法不正確的是A．P、Q之間可能光滑B．P木塊所受合力方向水平向左C．Q與地面間的動摩擦因數(shù)μ=D．若突然撒去F后，P、Q一定保持相對靜止

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】試題分析：OA的中點C的電勢為3V，將C點與B點連接，如圖，電場線與等勢線垂直，根據(jù)幾何關(guān)系得，BC=2cm，則OB沿電場線方向上的距離d=sin60°＝1．5cm．所以電場強度．故A正確，BCD錯誤．故選A．考點：電場強度【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場線與等勢線垂直，掌握勻強電場的電場強度大小與電勢差的關(guān)系，即，注意d是沿電場線方向上的距離．2、B【解析】根據(jù)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力：風(fēng)云二號軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以線速度小于7.9km/s根據(jù)周期關(guān)系，所以半徑越大，周期越大，所以周期大于85min故答案選B3、C【解析】A、功有正負，但功是標量，A錯誤；B、當(dāng)力的方向和位移的方向垂直時，力不做功，但有位移，B錯誤；C、摩擦力方向可以與位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做負功，C正確；D、一對相互作用力做功，可以出現(xiàn)都做正功，都做負功，一正一負或一個做功，一個不做功等各種情況，D錯誤．故選Ｃ．4、D【解析】試題分析：質(zhì)點做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合力的大小和方向變和不變都可以；兩種運動合成之后是直線運動還是曲線運動，就看合成后的合力與合速度的方向之間的關(guān)系了．解：A、物體做曲線運動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力不一定變化，如平拋運動．所以A選項錯誤．B、質(zhì)點做曲線運動的條件是合力的方向與速度的方向不在同一條直線上，由牛頓第二定律可以知道合力與加速度的方向一定在的同一條直線上，所以B選項錯誤．C、變速運動是指物體速度的大小變了，或者速度的方向變了，物體的受力不一定變化，那么加速度也就不一定變，所以選項C錯誤．D、無論是什么運動合成，合成后的合力與合速度的方向相同，就做直線運動，合力與合速度的方向不在一條直線上，就做曲線運動，所以D是有可能的，所以D正確．故選D．5、A【解析】考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．分析：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達式進行討論即可．解：人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②ω=③a=④由題中圖象可以得到，伴星的軌道半徑大于“神舟七號”飛船的軌道半徑，再根據(jù)①②③④可以得到，伴星的線速度較小、角速度較小、周期較大、加速度較小；故選A．6、C【解析】

A物體前3秒內(nèi)的位移（應(yīng)用平均速度）：xA=×3m=6m；也可解A問題與坐標軸圍成的三角形的面積：xA=×3×4m=6mB物體前3秒內(nèi)的位移：xB=×3m=3m兩物體在第3s末兩個物體在途中相遇，說明A物體出發(fā)時應(yīng)在B物體后方3m處，即B在A前3m處，故C正確．故選C7、AB【解析】

A、當(dāng)可變電阻的阻值從最大到零的過程中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流增大，根據(jù)可知電源總功率一直變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓減小，所以電源效率一直變小，故選項A、B正確；C、由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過程中電源輸出功率一直減小，故選項C錯誤；D、當(dāng)把和電源看做一個整體時，即把電源的內(nèi)阻看做，由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過程中可變電阻消耗功率一直減小，故選項D正確。8、ABD【解析】圖像的斜率等于加速度，物體在0～2s內(nèi)加速度恒定，速度均勻增加，做勻加速直線運動，選項A正確；物體在2～4s內(nèi)速度均勻減小，做勻減速直線運動，選項B正確；物體在0～8s內(nèi)加速度的方向不斷變化，不是一直做勻變速直線運動，選項C錯誤；物體在0～8s內(nèi)速度一直為正值，則一直朝一個方向運動，選項D正確；故選ABD.9、BD【解析】到達底端時，重力做功的瞬時功率為P=mgvcos900=0，選項A錯誤；小球速度大小不變，根據(jù)動能定理知，合力做功為零，由于支持力不做功，則重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正確．經(jīng)過時間t，下降的高度h=Rsin，則重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=-mgh=-mgRsin，故C錯誤．小球的機械能E=Ek+Ep=mv2?mgRsin，故D正確．故選BD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，以及在求解重力勢能時，注意零勢能平面的選?。?0、AC【解析】

對圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確．故選A、C11、ABC【解析】0～2s內(nèi)的位移為：，故A正確；由圖可知，物體一直在沿正方向運動，故0～2s內(nèi)和4～5s內(nèi)物體的速度方向相同，故B正確；圖象的斜率表示物體的加速度，由圖可知，0～2s內(nèi)物體的加速度比4～5s內(nèi)的加速度小，故C正確；0～5s內(nèi)物體的位移，故平均速度，故選ABC.【點睛】由圖可知物體的運動過程中速度的變化，由圖象中斜率可得出加速度的大小關(guān)系；由圖象與時間由圍成的面積可得出物體的位移．12、AD【解析】

天舟一號在軌道1、3上做勻速圓周運動，萬有引力做向心力，故有，所以，速率，角速度；故半徑越大，線速度、角速度越小，所以，天舟一號在軌道3上的速率、角速度小于軌道1上的速率、角速度，A正確B錯誤；天舟一號在Q點時受到的萬有引力等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時受到的萬有引力，故天舟一號在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，C錯誤；天舟一號在P點時受到的萬有引力等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的萬有引力，故天舟一號在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3經(jīng)過P點時的加速度，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B大于過度平衡摩擦力，斜面傾角過大BA遠大于見解析【解析】

（1）[1]．A.要保證兩個彈簧秤的拉力與一個彈簧秤的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長量相同，則O點的位置應(yīng)固定，故A錯誤；B.在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤的刻線，故B正確；C.本實驗，彈簧秤的拉力應(yīng)不超過量程，兩個彈簧秤拉力的大小沒有要求，只要使兩次效果相同就行，故C錯誤；D.本實驗只要使兩次效果相同就行，兩個彈簧秤拉力的方向沒有限制,并非一定要夾角為90°不變，故D錯誤．故選B（2）[2]．在“驗證機械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，機械能減小，重錘重力勢能的減少量ΔEp小于重錘動能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由圖可知，拉力為零時加速度不為零，說明平衡摩擦力時斜面傾角過大，平衡過度；②[4][5]．圖中的力F理論上是指繩對小車的拉力，而實驗中卻用砂和砂桶的重力表示；③[6]．要把砂和砂桶的重力當(dāng)做繩對小車的拉力，必須滿足小車的質(zhì)量遠大砂和砂桶的總質(zhì)量，此圖中直線發(fā)生彎曲，說明不滿足小車的質(zhì)量遠大砂和砂桶的總質(zhì)量這個條件．為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應(yīng)使小車