2023年陜西韓城象山中學物理高一下期末學業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是A．小球過最高點的最小速度是B．小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零C．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小2、(本題9分)作用在同一個物體上的三個共點力，可以使物體做勻速直線運動的是A．3N、3N、8NB．10N、5N、2NC．6N、6N、6ND．1N、7N、15N3、(本題9分)電梯在大樓內(nèi)上、下運動，人站在電梯內(nèi)．若人處于超重狀態(tài)，則電梯可能的運動狀態(tài)是（）A．勻速向上運動B．勻速向下運動C．減速向下運動D．加速向下運動4、如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O，規(guī)定無窮遠處電勢為零。下列關于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是A．O點的電場強度為零，電勢為零B．O點的電場強度最大，電勢最高C．從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減小，電勢降低D．從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減小，電勢先減小后增加5、(本題9分)關于開普勒第三定律的表達式的理解正確的是A．k與成正比 B．k與成反比C．k值與a和T都有關系 D．k值只與中心天體有關6、如圖為某空氣凈化裝置示意圖，帶箭頭的實線是電場線，虛線是一帶電煙塵顆粒的運動軌跡，其中、是同一軌跡上的兩點，若煙塵顆粒的重力忽略不計，下列說法正確的是（）A． B．C． D．7、(本題9分)2017年10月16日，南京紫金山天文臺對外發(fā)布一項重大發(fā)現(xiàn)，我國南極巡天望遠鏡追蹤探測到首例引力波事件光學信號，關于引力波，早在1916年愛因斯坦基于廣義相對論預言了其存在，1974年拉塞爾豪爾斯和約瑟夫泰勒發(fā)現(xiàn)豪爾斯-泰勒脈沖雙星，這雙星系統(tǒng)在相互公轉(zhuǎn)時，由于不斷發(fā)射引力波而失去能量，因此逐漸相互靠近，這現(xiàn)象為引力波的存在提供了首個間接證據(jù)，上述敘述中，若不考慮豪爾斯-泰勒脈沖雙星質(zhì)量的變化，則關于豪爾斯-泰勒脈沖雙星的下列說法正確的是（）A．脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們相互公轉(zhuǎn)的周期逐漸變小B．脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們相互公轉(zhuǎn)的周期不變C．脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們各自做圓周運動的半徑逐漸減小，但其比值保持不變D．若測出脈沖雙星相互公轉(zhuǎn)的周期，就可以求出雙星的總質(zhì)量8、(本題9分)關于重力勢能，以下說法正確的是（）A．重力勢能的大小是相對的B．重力勢能的變化量跟物體運動路徑無關C．如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8JD．如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的9、(本題9分)在光滑的水平面上有、兩小球，其質(zhì)量分別是、，兩小球在時刻發(fā)生正碰，兩小球在碰撞前后的速度大小與時間的關系圖象如圖所示.則（）A． B．C． D．10、(本題9分)關于幾個力與其合力，下列說法正確的是()A．合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B．合力與原來那幾個力同時作用在物體上C．合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D．求幾個力的合力遵循平行四邊形定則11、(本題9分)質(zhì)量為m＝1kg的物體沿水平面向右做直線運動．t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示．此后物體的v－t圖象如圖乙所示．取水平向右為正方向．g取10m/s1．則A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5B．8s末物體的動量為8kgm/sC．0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為30NSD．0－10s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6W12、(本題9分)如圖所示,一根輕桿長為,輕桿的中點和右端各固定一個小球,小球的質(zhì)量為,小球的質(zhì)量為,輕桿左端為光滑水平轉(zhuǎn)軸開始時輕桿靜止在水平位置,釋放后輕桿向下擺至豎直位置的過程中(不計一切摩擦和空氣阻力),下列說法正確的是（）A．小球的機械能減小B．合力對小球做功的功率始終為零C．輕桿對小球做的功為D．擺至豎直位置時,桿中的拉力大小為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)兩位同學用如圖所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．（1）實驗中必須滿足的條件是________．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當所測物理量滿足表達式_________________時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式_______________時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖12所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點．實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達式_________________時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒．14、（10分）(本題9分)用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系．實驗時，先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行．小車滑行過程中帶動通過打點計時器的紙帶，記錄運動情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，回答下列問題：(1)適當墊高木板是為了____________________________________________；(2)通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3)若實驗做了n次，所用橡皮條分別為1根、2根…n根，通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2…vn，用W表示橡皮條對小車所做的功，作出的W－v2圖線是一條過坐標原點的直線，這說明W與v2的關系是_________．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，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點，圓弧的半徑也為L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點的速度大小；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大?。唬?）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ2。16、（12分）(本題9分)如圖所示，圓管構成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進軌道，到達半圓軌道最高點M時與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點距N為2R．重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計，求（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t；（2）小球A沖進軌道時速度v的大?。唬?）小球A與小球B球碰撞前瞬間對軌道的壓力多大？方向如何？17、（12分）地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，航天器在地球表面附近繞地球做圓周運動時速度為v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率；（2）火星表面的重力加速度g。

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】

A.由于桿可以表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)支持力，所以小球過最高點的最小速度為0，故A錯誤；B.當小球在最高點的速度時，靠重力提供向心力，桿子的彈力為零，故B正確；CD.桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，當表現(xiàn)為拉力時，速度增大作用力越大，故CD錯誤。2、C【解析】

物體做勻速直線運動的條件是合力為零．判斷各選項中的三個力的合力能否為零．常用的方法是先找出其中兩個力的合力范圍，看看第三個力是否在這兩個力的合力的范圍之內(nèi)，在范圍之內(nèi)合力可以為零，否則則不能．【詳解】3N和3N的合力范圍是0N≤F合≤6N，第三個力8N不在這個范圍之內(nèi)，這三個力的合力不可以為零，不能使物體做勻速直線運動，故A錯誤。10N和5N的合力范圍是5N≤F合≤15N，第三個力2N不在其范圍之內(nèi)，這三個力的合力不可以為零，不能夠使物體做勻速直線運動。故B錯誤。6N和6N的合力范圍是0N≤F合≤12N，第三個力6N在其范圍之內(nèi)，這三個力的合力可以為零，能夠使物體做勻速直線運動，故C正確。1N和7N的合力范圍是6N≤F合≤8N，第三個力15N不在其范圍之內(nèi)，這三個力的合力不可以為零，不能夠使物體做勻速直線運動，故D錯誤。故選C。【點睛】判斷三個力的合力能否為零，首先判斷其中兩個力的合力范圍是關鍵．兩個力的合力最小時是二力在同一條直線上且方向相反，最小合力大小是二力大小的差，方向沿著較大的力的方向；兩個力的合力最大時是二力在同一條直線上且方向相同，最大合力大小是二力的代數(shù)和，方向與原二力的方向相同．3、C【解析】超重時具有向上的加速度，所以電梯的運動狀態(tài)可以是加速上升也可以是減速下降，故C正確，ABD錯誤．4、C【解析】

B．圓環(huán)上均勻分布著正電荷，據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上電荷在O點產(chǎn)生的場強相互抵消，合場強為零．故B項錯誤．ACD．圓環(huán)上任一小段電荷在x軸正半軸上各點產(chǎn)生的場強均有沿x軸正方向的分量，據(jù)對稱性和疊加原理可知，x軸正半軸上各點的場強方向向右；順著電場線電勢降低，可知從O點沿x軸正方向，電勢降低，O點的電勢最高；O點處場強為零，無窮遠處場強也為零，則從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減?。蔄D項錯誤，C項正確．5、D【解析】

開普勒第三定律中的常數(shù)k只與中心天體有關，與a和T無關，故ABC錯誤，D正確。6、C【解析】

A．沿電場線電勢降低，則，選項A錯誤；B．電場線越密集則場強越大，則，選項B錯誤；CD．由粒子的運動軌跡可知，粒子受的電場力大致向上，則從a到b電場力做正功，電勢能減小，即，動能增加，即，選項C正確，D錯誤。7、AC【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，距離關系為：，有：，聯(lián)立解得：，因為雙星間的距離減小，則雙星相互公轉(zhuǎn)的周期逐漸變小，故A正確，B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，即m1r1=m2r2，可知軌道半徑比等于質(zhì)量之反比，因質(zhì)量不變，所以脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們各自做圓周運動的半徑逐漸減小，但其比值保持不變，故C正確；由上可知，不知道雙星間的距離，也就無法求出總質(zhì)量，故D錯誤．所以AC正確，BD錯誤．8、AB【解析】

A．由定義式可知，重力勢能的大小是相對的，故A正確；B．重力勢能的變化量取決于重力所做的功，與運動路徑無關，故B正確；C．一個物體克服重力做功8J，則重力勢能增加8J，故C錯誤；D．對于同一參考平面，正的重力勢能一定比負的重力勢能大，故D錯誤；故選AB．【點睛】重力勢能大小為mgh，h為物體相對于零勢能面的高度；重力做功和路徑無關，重力勢能的變化量也與路徑無關．重力勢能的正負表示大?。?、AC【解析】

由圖可知b球碰前靜止，a球的速度為，碰后a、b球速度都為，由動量守恒定律有解得若碰后a的速度為，b球速度為，由動量守恒定律有解得故選AC。【點睛】題中的圖是速度碰撞前后a、b速度大小的圖象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根據(jù)動量守恒定律即可求解兩球質(zhì)量之比。10、ACD【解析】合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，選項A正確；合力與分力效果相等，但合力不是物體受到的力，故B錯誤；合力的作用可以替代原來那幾個力的作用，選項C正確；求幾個力的合力遵循平行四邊形定則，選項D正確；故選ACD.11、CD【解析】設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；根據(jù)牛頓第二定律，有F+μmg=ma1；F-μmg=ma1；解得：F=3N；μ=0.05，故A錯誤．8s末物體的速度為v4=-4m/s，動量mv4=-8kgm/s，選項B錯誤；0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為I=Ft=30N?S，選項C正確；10s內(nèi)的位移；0-10s內(nèi)恒力F做功W=Fx=3×1J=6J，則平均功率，故D正確．故選CD．點睛：本題關鍵先根據(jù)運動情況求解加速度，確定受力情況后求解出動摩擦因數(shù)，根據(jù)v-t圖與橫軸所圍的面積表示位移求解位移及功率等．12、AC【解析】對AB整體來說，整體受力中只有重力做功，故機械能守恒；由于桿的作用，兩球應具有相同的角速度，設A到達底端的速度為v，則由v=rω可知，vB=2vA=2v；根據(jù)機械能守恒定律得，mg?L+2mg?2L=mv2+?2m（2v）2，解得；如果沒有B球，則A的速度應為；故說明由于AB間桿的作用，A球的機械能將減小，B球機械能增大；故桿對B做正功，則；解得W桿=，選項AC正確；小球B做速度增加的圓周運動，則合力的方向不是指向圓心，即合力方向不與速度垂直，即合力的功率不等于零，選項B錯誤；擺至豎直位置時：對A：；對球B：；解得，選項D錯誤；故選AC．點睛：本題關鍵是知道兩物體系統(tǒng)的機械能守恒，單個物體的機械能是不守恒的；要注意桿和繩的區(qū)別，由于桿的彈力可以沿不同方向，故桿可以對AB做功．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B、要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤；故選BC．②小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；③小球做平拋運動，在豎直方向上：h=gt2，平拋運動時間：t=，設軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvA=mAvA′+mBvB′，將速度代入動