2023屆河南省安陽一中、安陽正一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，在圓盤上有A、B、C三點(diǎn)，且OA=AB=BC，當(dāng)圓盤繞O點(diǎn)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動時，關(guān)于A、B、C三點(diǎn)說法正確的是（）A．線速度大小的比為vA：vB：vC=3：2：1B．線速度大小的比為vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=1：1：12、(本題9分)從高處以40m/s的初速度水平拋出中10N的小球，小球在空中運(yùn)動3s落地，不計空氣阻力，小球落地時重力的瞬時功率為（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W3、(本題9分)3個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個球的動量相等.若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則m1:m2:m3為()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本題9分)真空中兩個點(diǎn)電荷相距為r時，它們間的靜電力大小為F；如果保持它們的電荷量不變，將距離增大為2r，則靜電力大小將變?yōu)锳．2F B．F C． D．5、(本題9分)地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則()A．衛(wèi)星加速度的大小為g2B．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度為C．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度為142gR6、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為（）A．GMm(R+h)2B．GMm7、(本題9分)起重機(jī)是指在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運(yùn)重物的多動作起重機(jī)械。一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機(jī)的功率達(dá)到額定功率P，以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止。則A．重物的最大速度vB．重物勻加速運(yùn)動的加速度a=C．鋼繩的最大拉力為mgD．鋼繩的最大拉力為P8、如圖所示，衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運(yùn)動的角速度、周期、運(yùn)行速率、向心加速度．下列關(guān)系正確的有A．TA>TB B．vA>vBC．a(chǎn)A<aB D．ωA<ωB9、(本題9分)圖為測定運(yùn)動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪（不計滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸重為G的物體．設(shè)人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動．則A．人對重物做功，功率為GvB．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為GvtD．若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變10、(本題9分)如圖所示，長為l的輕桿兩端各固定一個小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m，輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時，A球速度為。則此時A．B球的速度大小為B．B球的速度大小為C．桿對B球的支持力為mgD．桿對A球的拉力為2mg11、(本題9分)一根長為L，質(zhì)量不計的輕桿，輕桿的中點(diǎn)及右端各固定一個質(zhì)量為m的小球，輕桿可以帶著球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，若開始時輕桿處于水平位置，并由靜止釋放，如圖所示．當(dāng)桿下落到豎直位置時（）A．外端小球的速率為B．外端小球的機(jī)械能減少mgLC．中點(diǎn)小球的機(jī)械能減少mgLD．每個小球的機(jī)械能都不變12、(本題9分)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，A、B、C為方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)，它們的連線組成一直角三角形，且BC=4cm，AB=5cm，當(dāng)把電荷量為的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，電場力做功，而把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場力做功，則電場強(qiáng)度的方向?yàn)開_______，場強(qiáng)大小為_________V/m．14、(本題9分)關(guān)于行星繞太陽的運(yùn)動，離太陽越遠(yuǎn)的行星公轉(zhuǎn)周期___________（填“越大”或“越?。?5、公路上的拱形橋是常見的，汽車過橋時的運(yùn)動可以看作圓周運(yùn)動，如圖所示。設(shè)橋面的圓弧半徑為R,重力加速度為g,質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v通過橋的最高點(diǎn)時，車對橋的壓力剛好為零，則車速v大小為____________。三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為0.5m，質(zhì)量為0.6kg．在第一塊長木板的最左端放置一質(zhì)量為0.98kg的小物塊已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．一顆質(zhì)量為0.02kg的子彈以的150m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行，重力加速度g取10m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)分析小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動．(2)求整個運(yùn)動過程中最后一塊長木板運(yùn)動的距離．17、（10分）(本題9分)科學(xué)家認(rèn)為在太陽系中除地球外最有可能出現(xiàn)生命的是土衛(wèi)六---泰坦．為了研究土衛(wèi)六，假設(shè)我們發(fā)射一個質(zhì)量為m的探測器，使探測器進(jìn)入土衛(wèi)六引力區(qū)時，能夠繞土衛(wèi)六做勻速圓周運(yùn)動，此時探測器距離土衛(wèi)六表面的高度為h，以后探測器可以經(jīng)過一系列的制動到達(dá)土衛(wèi)六表面附近，然后開始以初速度垂直土衛(wèi)六地面勻減速下落，直到懸停，所用的時間為t，假設(shè)軌跡為直線．土衛(wèi)六的半徑為R，土衛(wèi)六表面的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)探測器繞土衛(wèi)六做圓周運(yùn)動的周期；(2)土衛(wèi)六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探測器下落時發(fā)動機(jī)的平均推力F．

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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】三點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，故有，根據(jù)可得，D正確．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是知道同軸轉(zhuǎn)動角速度相同，同一條皮帶相連的點(diǎn)的線速度相同．2、B【解析】

小球落地時的豎直分速度為，所以小球落地時重力的瞬時功率為A.400W與計算不符，A錯誤B.300W與計算相符，B正確C.500W與計算不符，C錯誤D.600W與計算不符，D錯誤3、A【解析】

因?yàn)楦髑蜷g發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，則碰撞過程機(jī)械能守恒，動量守恒．因碰撞后三個小球的動量相等設(shè)為p，則總動量為3p．由機(jī)械能守恒得，即，代入四個選項(xiàng)的的質(zhì)量比值關(guān)系，只有A項(xiàng)符合，故選A．【點(diǎn)睛】本題要注意靈活設(shè)出中間量p，從而得出正確的表達(dá)式，再由選擇得出正確的條件．4、D【解析】

真空中兩個電荷量分別為Q、q的點(diǎn)電荷，相距為r時的相互作用靜電力大小為F，根據(jù)庫侖定律，有：；若將這兩個點(diǎn)電荷間的距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力大小變?yōu)椋?；故：F′=F；A.2F，與結(jié)論不相符；B.F，與結(jié)論不相符；C.，與結(jié)論不相符；D.，與結(jié)論相符；5、D【解析】

在地球表面，根據(jù)萬有引力等于重力得，GMmR2=mg，則GM=gR2；一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力得GMm(2R)2=mv2故選D?！军c(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力近似等于重力得出軌道上的重力加速度與軌道半徑的定量關(guān)系．再結(jié)合萬有引力提供向心力進(jìn)行求解。6、A【解析】

根據(jù)萬有引力的大小公式為F=GMmr2，r=R+h【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握萬有引力的大小公式F=GMm7、AD【解析】

A.重物以最大速度為v2勻速上升時，F(xiàn)=mg，所以v2CD.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時的拉力，由P=Fv得FmB.重物做勻加速運(yùn)動的加速度a=F8、ACD【解析】

萬有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項(xiàng)ACD正確，B錯誤.9、BC【解析】人對重物不做功，因重物沒有位移，A錯；對人在水平方向受力分析，傳送帶對人的摩擦力等于輕繩對人的拉力，即人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左，B對；在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為W=FL=Gvt，C對；人對傳送帶做功的功率為p=Gv，D錯．10、BCD【解析】

對A、B球整體，重心在O位置，故A、B球整體繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，角速度是相等的，故根據(jù)v=rω，速度之比為2：1，故vB=，故A錯誤，B正確。桿對B球的作用力為FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向豎直向上，故C正確。桿對A球的作用力為FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向豎直向上，故D正確。11、AC【解析】

A.兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等，根據(jù)v=rω知，兩球的線速度大小之比為1:2，設(shè)桿的中點(diǎn)小球的速度為v，則外端小球的速度為2v，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：mgL+mg?=+解得：v=，則外端小球的速率為：v′=2v=，故A正確；BCD.外端小球的重力勢能減小量為mgL，動能增加量為：=mgL，則外端小球機(jī)械能增加mgL，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知，中點(diǎn)小球的機(jī)械能減小mgL.可知兩球的機(jī)械能都在變化．故BD錯誤，C正確．故選AC.12、BC【解析】

A．半徑切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由于勻速轉(zhuǎn)動，所以進(jìn)入時，電動勢是恒定的，則A錯誤；B．由半徑切割分段分析知道：M線框在轉(zhuǎn)一周內(nèi)感應(yīng)電動勢的變化是恒正、恒正、恒負(fù)、恒負(fù)．N線框的變化是恒正、零、恒負(fù)、零，所以兩導(dǎo)線框的周期相等地，則B正確；C．顯然從開始到轉(zhuǎn)過90°，都是半徑切割，感應(yīng)電動勢相等，則C正確；D．根據(jù)有效值的定義：對M線框，，對N線框，只有一半時間有感應(yīng)電流，，兩式對比得到：，所以D錯誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、由C指向B;100【解析】

在勻強(qiáng)電場中，電荷量q=-2.0×10-9C的負(fù)電荷，由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功8.0×10-9J，故B、C兩點(diǎn)的電勢差：；同理，則AC為等勢面，則電場強(qiáng)度的方向?yàn)閺腃指向B，場強(qiáng)大小為．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先確定等勢面，然后結(jié)合公式U=W/q和U=Ed列式求解場強(qiáng)大小，注意應(yīng)用公式U=W/q求解電勢差時各個量的符號，知道等勢面與場強(qiáng)方向垂直．14、越大【解析】行星繞太陽運(yùn)動過程中，萬有引力充當(dāng)向心力，故有，解得，所以公轉(zhuǎn)半徑越大，周期越大，即離太陽越遠(yuǎn)的行星公轉(zhuǎn)周期越大．【點(diǎn)睛】本題也可以根據(jù)開普勒第三定律分析．15、【解析】

[1]通過橋的最高點(diǎn)時，車對橋的壓力剛好為零，重力提供向心力，所以解得：三．計算題(22分)16、(1)物塊滑上第五塊木板(2)【解析】

(1)設(shè)子彈、小物塊、長木板的質(zhì)量分別為,子彈的初速度為子彈擊中小物塊后二者的共同速度為由動量守恒定律①子彈擊中小物塊后物塊的質(zhì)量為，且.設(shè)當(dāng)物塊滑至第塊木板時，木板才開始運(yùn)動②其中分別表示物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù).由式解得即物塊滑上第五塊木