自貢市重點中學2023年高一物理第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2022-2023學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：（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，半徑分別為R和2R的兩個圓盤A、B處于水平面內(nèi)，兩者邊緣接觸，靠靜摩擦傳動，均可以繞豎直方向的轉軸O1及O2轉動.一個可視為質點的小滑塊位于轉盤B上的C點，與轉軸O2的距離為R.已知滑塊與轉盤間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.現(xiàn)使轉盤B的轉速逐漸增大，當小滑塊恰好要相對于轉盤B發(fā)生相對運動時，轉盤A的角速度大小為A． B．2 C． D．2、質量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說法正確的是A．時間內(nèi)，汽車牽引力的功率保持不變B．時間內(nèi)，汽車的功率等于C．時間內(nèi)，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率3、(本題9分)某同學將一籃球斜向上投向對面豎直墻上，球正好垂直于墻面砸到墻上的P點，然后以等大的速度被彈回。已知球被彈回后落回拋出點，拋出點到P點的豎直高度和水平距離均為1.25m。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則球砸到墻面上時的速度大小為A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s4、(本題9分)如圖所示，兩球的半徑為R1、R2且遠小于R，而球質量均勻分布，質量為m1、mA．GB．GC．GD．G5、放在光滑水平面上的物體，僅在兩個互相垂直的水平力的作用下開始運動。若在某一過程中這兩個力對物體做的功分別為3J和4J，則在該過程中物體動能的增量為A．7J B．5JC．J D．1J6、(本題9分)如圖所示，將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況是（）A．彈力變大，彈性勢能變小 B．彈力變小，彈性勢能變大C．彈力和彈性勢能都變大 D．彈力和彈性勢能都變小7、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A．月球的質量 B．地球的質量C．地球的半徑 D．月球繞地球運行速度的大小8、(本題9分)已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質量M地（引力常量G為已知）（）A．月球繞地球運動的周期T1及月球到地球中心的距離R1B．地球繞太陽運行周期T2及地球到太陽中心的距離R2C．人造衛(wèi)星在地面附近的運行速度v3和運行周期T3D．地球繞太陽運行的速度v4及地球到太陽中心的距離R49、(本題9分)質量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0～t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．t1～t2時間內(nèi)，汽車的功率等于C．汽車運動的最大速度等于D．t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速度小于10、2019年1月3日，嫦娥四號探測器登陸月球，實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。為給嫦娥四號探測器提供通信支持，我國于2018年5月21日成功發(fā)射嫦娥四號中繼星“鵲橋號”如圖所示，“鵲橋號”中繼星圍繞地月拉格朗日L2點旋轉，“鵲橋號”與L2點的距離遠小于L2點與地球的距離。已知位于地月拉格朗日Ll、L2點處的小物體能夠在地月的引力作用下，幾乎不消耗燃料，便可與月球同步繞地球做圓周運動。下列說法正確的是（）A．“鵲橋號”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．“鵲橋號”繞地球運動的周期約等于月球繞地球運動的周期C．同一衛(wèi)星在L2點受地月引力的合力比在L1點受地月引力的合力大D．“鵲橋號”若剛好位于L2點，能夠更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持11、(本題9分)兒童樂園中，一個小孩騎在木馬上隨木馬一起在水平而內(nèi)勻速轉動，轉軸到木馬的距離為r，小孩的向心加速度為a，如把小孩的轉動看做勻速圓周運動，則（）A．小孩相對于圓心的線速度不變B．小孩的線速度大小為C．小孩在時間t內(nèi)通過的路程為D．小孩做勻速圓周運動的周期12、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達最大高度h的時，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某興趣小組通過物塊在斜面上運動的試驗，探究合外力做功與物體動能的變化的關系.他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點時的速度v)，每次實驗，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5m不變．他們最后做出了如圖乙所示的v2－h(huán)圖象．圖象與橫軸的交點為0.25.(1)圖象乙不過坐標原點的原因是________________________________．(2)物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)μ＝________.(3)若最后得到的圖象如圖丙所示，則可能的原因是(寫出一個)________________．(4)若更換光滑的斜面，重復上述步驟得到如圖乙所示的圖象，圖象的斜率將________．(填增大減小不變)14、（10分）(本題9分)某同學設計了如圖裝置來驗證碰撞過程遵循動量守恒。在離地面高度為h的光滑水平桌面上，放置兩個小球a和b。其中，b與輕彈簧緊挨著但不栓接，彈簧左側固定，自由長度時離桌面右邊緣足夠遠，起初彈簧被壓縮一定長度并鎖定。a放置于桌面邊緣，球心在地面上的投影點為O點。實驗時，先將a球移開，彈簧解除鎖定，b沿桌面運動后水平飛出。再將a放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定后，b球與a球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出。重復實驗10次。實驗中，小球落點記為A、B、C。(1)若a球質量為ma，半徑為ra；b球質量為mb，半徑為rb。b球與a球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出，則______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)為了驗證動量守恒，本實驗中必須測量的物理量有____。A．小球a的質量ma和小球b的質量mbB．小球飛出的水平距離xOA、xOB、xOCC．桌面離地面的高度hD．小球飛行的時間(3)關于本實驗的實驗操作，下列說法中不正確的是______。A．重復操作時，彈簧每次被鎖定的長度應相同B．重復操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不完全重合，說明實驗操作中出現(xiàn)了錯誤C．用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置D．僅調節(jié)桌面的高度，桌面越高，線段OB的長度越長(4)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，當所測物理量滿足表達式：__________，即說明碰撞過程遵循動量守恒。（用題中已測量的物理量表示）(5)該同學還想探究彈簧鎖定時具有的彈性勢能，他測量了桌面離地面的高度h，該地的重力加速度為g，則彈簧鎖定時具有的彈性勢能Ep為_______。（用題中已測量的物理量表示）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)如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一動物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距l(xiāng)=30m時，此人以速度v0水平拋出一石塊，打擊動物，人和動物都可看成質點．（已知sin37°=0.6，g=10m/s2）(1)若動物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大?。?2)若動物離斜坡末端較近，跑到水平面上才被石塊擊中，定性說明這種情況下人拋石塊的速度與第(1)問中v0的大小關系．16、（12分）(本題9分)在搶險救災中，時間意味著生命．為了縮短下樓的時間，消防員往往抱著室內(nèi)的速降桿直接滑下，如圖所示．在一次接到火災報警后，一名質量為的消防員從腳離地的速降桿上由靜止開始做自由落體運動，下降后立即抱緊桿，然后以的加速度勻減速下降，安全著地（?。┣螅?）消防員減速下滑時受到的阻力大??；（2）消防員著地的速度；（3）消防員下滑至地面過程中的機械能變化量．17、（12分）航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質量m=1㎏，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F="18"N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s1．（1）第一次試飛，飛行器飛行t1="8"s時到達高度H="64"m．求飛行器所阻力f的大小；（1）第二次試飛，飛行器飛行t1="6"s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達到的最大高度h

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、B【解析】

對小滑塊向心力等于最大靜摩擦力，μmg=mRω2，所以大圓盤轉動的角速度為，B點的角速度為，所以A點的線速度大小為，則A點的角速度為.A.與計算結果不相符；故A錯誤.B.與計算結果相符；故B正確.C.與計算結果不相符；故C錯誤.D.與計算結果不相符；故D錯誤.2、D【解析】

A、時間內(nèi)，汽車做勻變速直線運動，牽引力不變，所以牽引力的功率，牽引力的功率隨時間均勻增加，A錯誤B、時間內(nèi)汽車的功率不變等于t1時刻的功率，可得，B錯誤C、時間內(nèi)汽車做加速度逐漸減小的加速運動，位移大于相應勻變速直線運動的位移，所以平均速率大于，C錯誤D、汽車的最大速度，D正確3、A【解析】

從P點開始分析，籃球做平拋運動，下落的時間為，球砸到墻面上時的速度大小為平拋運動的初速度，即為.A．2.5m/s與計算結果相符；故A項正確.B．1.25m/s與計算結果不相符；故B項錯誤.C．1m/s與計算結果不相符；故C項錯誤.D．0.8m/s與計算結果不相符；故D項錯誤.4、D【解析】根據(jù)萬有引力定律得，F(xiàn)=Gm點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力定律的公式，知道萬有引力定律的適用條件，適用于質點間的萬有引力，或均勻球體間的引力，對于均勻球體間的引力，距離為兩球心間的距離．5、A【解析】

合外力做的功，則由動能定理可知在該過程中物體動能的增量為，故選項A正確，B、C、D錯誤。6、C【解析】試題分析：由胡可定律可知，在彈性限度內(nèi)彈簧的形變量越大，彈簧的彈力越大；彈簧的彈性勢能EP=kx2，在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢能越大．解：將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的伸長量變大，彈簧的彈力變大，彈性勢能變大；故ABD錯誤，C正確；故選C．點評：在彈性限度內(nèi)彈簧的形變量越大，彈力越大，彈性勢能越大．7、BD【解析】試題分析：研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的質量，不能估算出月球的質量，故A錯誤，B正確．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地衛(wèi)星的線速度或者周期，所以無法求出地球的半徑，故C錯誤．D、研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大v=，故D正確．故選BD．8、AC【解析】

月球繞地球做圓周運動，地球對月球的萬有引力提供圓周運動的向心力，列式如下：可得：地球質量，故A正確；地球繞太陽做圓周運動，太陽對地球的萬有引力提供地球做圓周運動向心力，列式如下：可知，m為地球質量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質量，故B錯；人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動，地球對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，列式有：，可得地球質量，根據(jù)衛(wèi)星線速度的定義可知得代入可得地球質量，故C正確；地球繞太陽做圓周運動，太陽對地球的萬有引力提供地球做圓周運動向心力，列式如下：可知，m為地球質量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質量，故D錯誤．9、BC【解析】

A.由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運動，，F(xiàn)1-Ff=ma，聯(lián)立得，，故A錯誤；B.在t1時刻汽車達到額定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2時間內(nèi)，汽車保持額定功率不變，故B正確；C.t2時刻，速度達到最大值v2，此時刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正確；D.由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速度大于，故D錯誤。10、BC【解析】

A、11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應小于11.2km/s，故A不符合題意；B、根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉動的周期與月球繞地球轉動的周期相同，故B符合題意；C、“鵲橋”中繼星在的L2點是距離地球最遠的拉格朗日點，由Fn=mω2r可知在L2點所受月球和地球引力的合力比在L1點要大，故C符合題意；D、“鵲橋號”若剛好位于L2點，由幾何關系可知，通訊范圍較小，并不能更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持，故D不符合題意。11、CD【解析】

A.勻速圓周運動時，線速度的大小不變，方向時刻改變；故A錯誤.B.根據(jù)得：；故B錯誤.C.小孩在時間t內(nèi)通過的路程為；故C正確.D.小孩做勻速圓周運動的周期；故D正確.12、BD【解析】根據(jù)上拋運動的特點知，物體上升到最高點后，再下落距離時，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負號說明方向豎直向下；位移為：，負號說明方向豎直向下，故BD正確，AC錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、存在摩擦阻力；0.5；釋放物塊時存在初速度；不變；【解析】

設斜面的長為s，傾角為θ．由動能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2與h是一次函數(shù)，不過原點的原因是存在摩擦阻力，由圖像可知，當h＝0.25m時，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若圖像發(fā)生了彎曲，說明釋放物塊時存在初速度，或者是釋放位置高度大于h．由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g為定值，若更換光滑的斜面，圖像的斜率不變．14、AABBmb?OB=mb?OA+ma?OCEP【解析】

(1)[1]為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，即：應該使mb大于ma(2)[2]要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替，所以需要測量的量為：小球a、b的質量ma、mb，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC，故AB符合題意；(3)[3]A.重復操作時，彈簧每次被鎖定的長度應相同，可以保證b能夠獲得相等的速度，故A項與題意不相符；B.重復操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不完全重合，不是實驗操作中出現(xiàn)了錯誤；可以用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置，故B項與題意相符；C.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置，故C項與題意不相符；D.僅調節(jié)桌面的高度，桌面越高，則小球飛行的時間越長，則線段OB的長度越長，故D項與題意不相符；(4)[4]小球離開軌道后做平拋運動，小球拋出點的高度相同，小球在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則mbv0=mbv1+mav2兩邊同時乘以時間t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t則mb?OB=mb?OA+ma?OC(5)[5]桌面離地面的高度h，該地的重力加速度為g，