2023年陜西省西安市高新第一中學國際部物理高一第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、(本題9分)正方體空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，將可視為質點的小球從頂點A在∠BAD所在范圍內（包括邊界）沿不同的水平方向分別拋出，落點都在△B1C1D1平面內（包括邊界）．不計空氣阻力，以地面為重力勢能參考平面．則下列說法正確的是（）A．小球初速度的最小值與最大值之比是1：B．落在C1點的小球，運動時間最長C．落在B1D1線段上的小球，落地時機械能的最小值與最大值之比是1：2D．軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向都相同2、(本題9分)在研究曲線運動的條件時，某同學做了如圖所示的實驗。未放置磁鐵時，鋼球在水平面上做直線運動，若在鋼球運動路線的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球將做曲線運動。該實驗說明A．鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動B．鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運動C．鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動D．鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動3、(本題9分)如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點．一質量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g．小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR4、(本題9分)如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度5、(本題9分)如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2A．W1<W2，QC．W1<W2，Q6、如圖，O、A、B三點位于同一直線上，且。現(xiàn)在O點放置一點電荷，它在A點產生的電場強度大小為E，則它在B點產生的電場強度大小為A． B． C．2E D．4E7、如圖所示，x軸在水平地面內，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中a和c是從同一點拋出的，b和c落在地面上同一點，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時間相同 B．a和c的飛行時間相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大8、物體僅在力F作用下運動，F(xiàn)的方向與物體運動方向一致，其F－t圖象如圖所示，則物體()A．在t1時刻速度最大B．從t1時刻后便開始返回運動C．在t1時刻加速度最大D．在0～t2時間內，速度一直在增大9、如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一絕緣細線一端拉著帶負電的小球在豎直平面內繞O點做圓周運動，下列說法正確的是A．小球運動到最高點a時，小球的電勢能一定最小B．小球運動到最高點a時，細線的拉力一定最小C．小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大D．小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小10、如圖所示，在水平光滑地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接．A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)．若突然撤去力F，則下列說法中正確的是（）A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒C．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒D．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒11、(本題9分)如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上緊靠著一個物體，物體相對桶壁靜止，若增大圓筒轉動的角速度，穩(wěn)定轉動后，下列說法正確的是（）A．物體相對筒壁下滑 B．物體所受向心力增大C．物體所受的彈力不變 D．物體所受的摩擦力不變12、(本題9分)質量為m的小球從高h處由靜止自由下落，經時間t落地，關于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時重力的功率等于二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是rA=rC=2rB；若皮帶不打滑，則A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的線速度之比va：vb：vC=__________角速度之比ωa：ωb：ωc=__________；向心加速度之比aa：ab：ac=__________。14、質量為20kg的小明坐在秋千板上，小明離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點時，小明運動速度的大小是5m/s,他對秋千板的壓力是______N；是______（填“失重”或“超重”）現(xiàn)象。（取g=10m/s2）15、一個質量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運動，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向為正方向，則小球碰墻前后速度的變化為________，動能的變化為________.三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)2019年4月20日22時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號”乙運載火箭，成功發(fā)射第四十四顆北斗導航衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌后繞地球做半徑為r的勻速圓周運動。衛(wèi)星的質量為m，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，不計地球自轉的影響。求：（1）衛(wèi)星進入軌道后的加速度大小gr；（2）衛(wèi)星的動能Ek。17、（10分）(本題9分)如圖所示，排球場的長度為18m，其網的高度為2m．運動員站在離網3m遠的線上，正對網前豎直跳起把球垂直于網水平擊出．(g取10m/s2)設擊球點的高度為2.5m，問球被水平擊出時的速度v在什么范圍內才能使球既不觸網也不出界？

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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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】小球落在A1C1線段中點時水平位移最小，落在C1時水平位移最大，由幾何關系知水平位移的最小值與最大值之比是1：2，由x=v0t，t相等得小球初速度的最小值與最大值之比是1：2，故A錯誤；小球做平拋運動，由h=gt2得，下落高度相同，平拋運動的時間相等，故B錯誤；落在B1D1線段中點的小球，落地時機械能的最小，落在B1D1線段上D1或B1的小球，落地時機械能的最大．設落在B1D1線段中點的小球初速度為v1，水平位移為x1．落在B1D1線段上D1或B1的小球初速度為v2．水平位移為x2．由幾何關系有x1：x2=1：，由x=v0t，得：v1：v2=1：，落地時機械能等于拋出時的機械能，分別為：E1=mgh+mv12，E2=mgh+mv22，可知落地時機械能的最小值與最大值之比不等于1：2．故C錯誤．設AC1的傾角為α，軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向與水平方向的夾角為θ．則有，，則tanθ=2tanα，可知θ一定，則軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向相同，故D正確．故選D.點睛：該題結合平拋運動考查機械能守恒，解決本題的關鍵要掌握平拋運動的研究方法，掌握分位移公式，D項也可以根據(jù)作為結論記?。?、B【解析】

本題關鍵找出鋼球的速度方向和受力方向，從而判斷出鋼球做曲線運動的條件；【詳解】A．在未放置磁鐵時，小鋼球的合力認為是零，則做直線運動，故選項A錯誤；BCD．曲線運動的速度方向是切線方向，合力方向即加速度的方向是指向磁體的方向，兩者不共線，球在做曲線運動，說明曲線運動的條件是合力或加速度與速度不在同一條直線上，就會做曲線運動，故選項B正確，CD錯誤。3、C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規(guī)律解決問題的能力．設小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤．【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高．4、B【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知則無法求出地球的質量，故AC正確，B錯誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。5、B【解析】選B.兩次A與B的相對位移相同，由于摩擦而使系統(tǒng)產生的熱量相同，即Q1＝Q2.第一次木塊A的位移等于板B的長度，第二次木塊A的位移等于板B的長度與板B的位移之和，所以第一次拉力F做功W1小于第二次拉力F做功W2，所以選項B正確．6、A【解析】

設，根據(jù)點電荷場強公式：，則A點的場強：，B點的場強：；A.此選項正確；BCD.三個選項錯誤；7、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項錯誤，B項正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項錯誤，D項正確。8、CD【解析】

C.根據(jù)牛頓第二定律得，力越大時，加速度越大，由圖象可知t1時刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時刻力F開始減小，但方向未發(fā)生變化，所以物體繼續(xù)向前加速運動，所以在t1時刻速度不是最大，AB錯誤；D.由圖象可知在0-t2時間內F的方向沒發(fā)生變化，又F的方向與物體運動方向一致，所以物體一直做加速運動，所以D正確；9、AD【解析】

A項：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經過a點時的電勢能最小，故A正確；B、C項：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當重力大于電場力時，小球從最低點到最高點時，合力做負功，速度減小，則小球運動到最高點a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大，動能最大；當重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變，細線拉力大小保持不變，當重力小于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小，故BC錯誤；D項：、當小球從最低點到最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運動到最高點時，小球的電勢能最小，機械能最大，所以小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小，故D正確。10、BC【解析】

AB、撤去F后，木塊A離開豎直墻前，豎直方向兩物體所受的重力與水平面的支持力平衡，合力為零；而墻對A有向右的彈力，所以系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒．這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒．故A錯誤，B正確．CD、A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，所以系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)機械能也守恒．故C正確、D錯誤．故選BC．11、BD【解析】物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖

其中重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，若增大圓筒轉動的角速度，則根據(jù)a=ω2r可知，物體向心加速度增大，向心力增大，物體所受的彈力增大，故B正確，C錯誤；豎直方向重力G與靜摩擦力f仍平衡，即物體仍靜止，物體所受的摩擦力不變，選項A錯誤，D正確；故選BD.12、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯誤，C正確；D.落地時的瞬時速度為：，落地時重力的瞬時功率為：，故D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1：1：21：2：21：2：4【解析】

由于皮帶不打滑，各處的線速度相等，而同一固定軸上的輪，角速度相等，從而推出各處的線速度，角速度及向心加速度的關系?！驹斀狻縖1]由于A、B兩輪皮帶連接，不打滑，因此a、b兩點線速度相B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動，因此角速度相等又由于rC=2rB因此可得出va：vb：vC=1：1：2[2]由于rA=2rB可得ωb=2ωa因此ωa：ωb：ωc=1：2：2[3]由于向心加速度可得