河北省石家莊市精英中學2022-2023學年高一物理第二學期期末考試模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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)我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經(jīng)多次加速變軌后，最終成功進入環(huán)月軌道。如圖，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運動，也可以在離月球比較遠的圓軌道b上運動。正確的是()A．衛(wèi)星在a上運行的線速度小于在b上運行的線速度B．衛(wèi)星在a上運行的周期小于在b上運行的周期C．衛(wèi)星在a上運行的角速度小于在b上運行的角速度D．衛(wèi)星在b上運行時的速度大于第一宇宙速度2、如圖所示，在水平的桌面上有M、m兩個物塊，現(xiàn)用力F推物塊m，使M、m兩物塊在桌上一起向右加速運動，則M、m間的相互作用力為（）A．若桌面光滑，則M、m間的相互作用力為B．若桌面光滑，則M、m間的相互作用力為C．若桌面的摩擦因數(shù)為，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為+MgD．若桌面的摩擦因數(shù)為，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為+Mg3、質(zhì)量和質(zhì)量的兩個物體間的萬有引力的表達式，下列說法正確的是（）A．當兩個物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B．和所受的引力性質(zhì)可能相同，也可能不同C．當有第三個物體放入之間時，和之間的萬有引力將增大D．和所受引力總是大小相等、方向相反4、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m，長度為8.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s取g=10m/s2，關于力對小孩做的功，以下結果正確的是A．合外力做功750JB．阻力做功-700JC．重力做功2000JD．支持力做功50J5、(本題9分)驚險刺激的“時空之旅”飛車表演中，演員駕著摩托車（總質(zhì)量為m）在半徑為R的球形金屬網(wǎng)內(nèi)壁的豎直平面內(nèi)做圓周運動，若某次經(jīng)過最低點時關閉發(fā)動機，安裝在最低點和最高點的壓力傳感器測出該圈內(nèi)車對金屬網(wǎng)壓力的大小分別是9mg和mg，則最低點到最高點的過程中，演員及摩托車克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，物體A置于水平地面上，力F豎直向下作用于物體B上，A、B保持靜止，則物體A的受力個數(shù)為()A．3 B．4 C．5 D．67、(本題9分)如圖所示，一足夠長的細桿傾斜放置，一質(zhì)量為的金屬環(huán)以的初動能從點向上做勻減速直線運動，運動經(jīng)過點時，動能減少，機械能減少了，則（）A．細桿的傾角為B．金屬環(huán)受到的摩擦力為C．金屬環(huán)回到點時動能為D．整個上升過程中，所用的時間為8、(本題9分)如圖甲所示，傳送帶以恒定速率逆時針運動，皮帶始終是緊的，將m=1kg的面粉袋放在傳送帶上的A處，經(jīng)過1.2s到達傳送帶的B端，用速度傳感器測得面粉袋與送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t圖線可知()A．A、B兩點的距離為3.2mB．粉袋與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5C．面粉袋從A運動到B這程中，傳送帶上面粉痕跡長為1.2mD．面粉袋從A運動到B過程中，其與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J9、物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC。用水平拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關系如圖所示，A、B兩直線平行，B、C延長線交于a軸負半軸同一點。則以下關系正確的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC10、(本題9分)小球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m／s，vB＝2m／s．當小球A追上小球B并發(fā)生碰撞后，小球A、B的速度可能是（）A．vA′＝m／s，vB′＝m／sB．vA′＝2m／s，vB′＝4m／sC．vA′＝－4m／s，vB′＝7m／sD．vA′＝7m／s，vB′＝1.5m／s11、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動智慧．若A、B兩齒輪半徑的大小關系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小12、(本題9分)如圖，質(zhì)量為m的物塊從半徑為R的半球形的碗口沿內(nèi)壁從靜止開始滑下，滑到最低點時速度大小為v，若物塊與球殼之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則在物塊從靜止滑到最低點的過程中下列說法正確的是()A．合外力對物塊做負功且WB．物塊重力勢能減少了mgRC．物塊機械能減少了mgR-D．物塊克服摩擦力做的功為μmgR二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖，長為1m的輕桿OA可繞O處鉸鏈在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，質(zhì)量均為1kg的小球固定在A、B兩處，B為桿的中點．若桿在水平位置由靜止起開始自由轉(zhuǎn)動，不計阻力，轉(zhuǎn)動30°角時B球的速度為______m/s，此過程中桿對A球做的功為______J．14、有一條橫截面積為s的銅導線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個銅原子只貢獻一個自由電子，則銅導線中自由電子定向移動的速率為_____15、(本題9分)質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v1、v2同向運動并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側(cè)的墻原速彈回，又與m1相碰，碰后兩球都靜止．則兩球第一次碰后m1球的速度大小為_________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)從離地高80m處水平拋出一個物體，3s末物體的速度大小為50m/s，取g＝10m/s2.求：(1)物體拋出時的初速度大?。?2)物體在空中運動的時間；17、（10分）(本題9分)如圖是長為l、高為h的光滑絕緣水平桌面，桌面上方存在水平向右的勻強磁場，電場強度大小為E，桌面右側(cè)空間沒有電場。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小物塊從桌面左端由靜止釋放，然后從桌面右端M點以速度v水平拋出，最后落于地面Q點，平拋的水平位移為x，不考慮空氣阻力。若m=2.0kg，，l=2.0m，h=0.8m，x=1.6m。求：（1）v的大小；（2）E的大小。

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、B【解析】

ABC.月球的衛(wèi)星在軌道運行時，由月球的萬有引力提供向心力，則解得：可知衛(wèi)星的軌道半徑越小，線速度和角速度越大，周期越小，所以，衛(wèi)星在a上運行的線速度大于在b上運行的線速度，在a上運行的周期小于在b上運行的周期，衛(wèi)星在a上運行的角速度大于在b上運行的角速度，故AC錯誤，B正確。D.第一宇宙速度是近月衛(wèi)星的線速度，是最大的環(huán)繞速度，所以，衛(wèi)星在b上運行時的速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。2、B【解析】

AB.若桌面光滑，對整體為對象，由牛頓第二定律得：F=(M+m)a；以M為對象，由牛頓第二定律得：FN=Ma；解得則M、m間的相互作用力為，故A錯誤，B正確；CD.若桌面的摩擦因數(shù)為，對整體為對象，由牛頓第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M為對象，由牛頓第二定律得：FN-μMg=Ma；解得則M、m間的相互作用力為，故CD錯誤。3、D【解析】

A．當兩物體間的距離趨于零時，兩物體不能看成質(zhì)點，萬有引力定律不再適用，故A錯誤；B．和所受的引力性質(zhì)是相同的，都是萬有引力，故B錯誤；C．當有第3個物體放入、之間時，根據(jù)公式可知和間的萬有引力將保持不變，故C錯誤；D．和間的萬有引力遵守牛頓第三定律，總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D正確。故選D。4、B【解析】根據(jù)動能定理可得，合外力做功W=△Ek=12mv2-0=12×25×22J=50J，所以A錯誤；下降的過程中，重力做的功為mgh=750J，根據(jù)動能定理mgh+Wf=△Ek，所以Wf=△E點睛：本題是對功的簡單的計算，根據(jù)功的公式直接計算即可，阻力的功要結合動能定理來求解．5、A【解析】

在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：且解得：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律有：且解得：對最低點到最高點的過程運用動能定理得：解得：。A.mgR與計算結果相符，A正確。B.與計算結果不符，B錯誤。C.與計算結果不符，C錯誤。D.與計算結果不符，D錯誤。6、B【解析】

整體進行受力分析：整體受重力、地面對A的彈力、推力F三力平衡，所以A與地面之間沒有摩擦，再對A進行受力分析：重力、地面的支支持力、B對A的壓力，B對A沿接觸面向下的靜摩擦力；所以A受四力作用．A．3，與結論不相符，選項A錯誤；B．4，與結論相符，選項B正確；C．5，與結論不相符，選項C錯誤；D．6，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。7、ABD【解析】

A．金屬環(huán)從P點到Q點，動能減少80J，機械能減少了40J，所以重力勢能增加了40J，P點到Q點的距離，則：解得：細桿的傾角故A項正確；B．金屬環(huán)從P點到Q點，動能減少80J，據(jù)動能定理得：解得：金屬環(huán)受到的摩擦力故B項正確；C．據(jù)可知，金屬環(huán)將不能回到Q點，故C項錯誤；D．據(jù)，解得：對金屬環(huán)上升過程，受力分析，由牛頓第二定律可得：金屬環(huán)上升過程的加速度大小金屬環(huán)上升的時間：故D項正確。8、ABD【解析】

A.根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知A、B兩點的距離對應圖象與時間軸所圍圖形的“面積”大小，為x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正確；B.由v-t圖象可知，0-0.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：．對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即為：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：，對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，聯(lián)立解得：μ=0.5，f=4N．故B正確．C.在0-0.2s時間內(nèi)，傳送帶速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：，方向沿皮帶向上．在0.2s-1.2s時間內(nèi)，面粉袋速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮帶向下．故傳送帶上面粉痕跡的長度為：s=△x2=1m；故C錯誤．D.面粉袋與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正確．9、AC【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：圖象斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，在縱軸上的截距大小為μg。故由圖象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，與結論相符，選項A正確；B.μA>μB=μC，與結論不相符，選項B錯誤；C.mA=mB<mC，與結論相符，選項C正確；D.mA=mB>mC，與結論不相符，選項D錯誤；10、AB【解析】D、考慮追碰的實際情況，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故D不可能．A追上B并發(fā)生碰撞前的總動量是：mAvA+mBvB=1×6+2×2kgm/s=10kgm/s，碰撞過程中動量守恒，碰撞后總動量應為10kgm/s，經(jīng)檢驗A、B、C選項均符合．C、碰撞過程中總動能不增加，碰撞前總動能為：，C選項中，故不可能，則綜合排除后可能發(fā)生碰撞的選AB．【點睛】本題碰撞過程中動量守恒，同時要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實際情況，即后面的球不會比前面的球運動的快．11、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯誤BC正確12、BC【解析】

根據(jù)動能定理求合外力對物塊。物塊重力勢能減少量等于重力做的功。物塊機械能減少量等于初末機械能的差值。物塊克服摩擦力做的功等于機械能的減少。根據(jù)功能關系求解?！驹斀狻课飰K的動能增加，根據(jù)動能定理得知：合外力對物塊做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A錯誤。物塊重力做功為mgR，則物塊重力勢能減少了mgR，故B正確。取最低點為零電勢能點，則初態(tài)物塊的機械能為【點睛】解決本題的關鍵是掌握常見的功與能的關系，知道合外力做功等于動能的變化，重力做功多少重力就減少多少，除重力以外的力做功等于機械能的變化。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1【解析】

A、B及輕桿組成的系統(tǒng)機械能守恒，有可得,；對A應用動能定理得：,解得：．14、【解析】

設銅導線中自由電子定向移動的速率為，導線中自由電子從一端定向移到另一端所用時間為，