湖北省武漢第二中學(xué)2023年物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距較遠(yuǎn)。將兩個(gè)大小均為F的力，同時(shí)分別水平作用在A、B上，經(jīng)過相同時(shí)間后撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將A．停止運(yùn)動(dòng)B．向左運(yùn)動(dòng)C．向右運(yùn)動(dòng)D．運(yùn)動(dòng)方向不能確定2、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)重新相遇的速率分別為和，若不計(jì)空氣阻力，則A． B． C． D．3、如圖所示，把石塊從高處拋出，初速度方向與水平方向夾角為（），石塊最終落在水平地面上．若空氣阻力可忽略，僅改變以下一個(gè)因素，可以對石塊在拋出到落地的過程中的“動(dòng)能的變化量”和“動(dòng)量的變化量”都產(chǎn)生影響，這個(gè)因素是（）A．拋出石塊的速率v0 B．拋出石塊的高度hC．拋出石塊的角度 D．拋出石塊用力的大小4、(本題9分)研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)．假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比A．距地面的高度變大B．向心加速度變大C．線速度變大D．角速度變大5、(本題9分)如圖所示，斜面上有P、R、S、T四個(gè)點(diǎn)，PR＝RS＝ST，從P點(diǎn)正上方的Q點(diǎn)以速度v水平拋出一個(gè)物體，物體落于R點(diǎn)，若從Q點(diǎn)以速度2v水平拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，則物體落在斜面上的A．R與S間的某一點(diǎn)B．S點(diǎn)C．S與T間的某一點(diǎn)D．T點(diǎn)6、在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個(gè)質(zhì)量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場，之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強(qiáng)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么A．偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大C．三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置，8、(本題9分)忽略空氣阻力，下列物體運(yùn)動(dòng)過程中滿足機(jī)械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑9、(本題9分)放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運(yùn)動(dòng)．拉力F和物塊速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖，則()A．第1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5NB．物塊的質(zhì)量為11kgC．第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大D．前3s內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點(diǎn)由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)時(shí)速度減為零不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則關(guān)于小球下落過程中，說法正確的是A．整個(gè)下落過程中，小球的機(jī)械能減少了mgHB．整個(gè)下落過程中，小球克服阻力做的功為mg(H+h)C．在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于m2gHD．在陷入泥潭過程中，小球動(dòng)量的改變量的大小等于m2gH11、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計(jì)一切摩擦)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C．小球離車后，對地將做自由落體運(yùn)動(dòng)D．此過程中小球?qū)囎龅墓?J12、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車．現(xiàn)有一質(zhì)量為2m的小球以v0的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去(不計(jì)摩擦)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車右端，則()A．小球在小車上到達(dá)的最大高度為vB．小球離車后，對地將做自由落體運(yùn)動(dòng)C．小球離車后，對地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)D．此過程中小球?qū)囎龅墓?二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，兩根細(xì)直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運(yùn)動(dòng)，并保持兩桿始終垂直.此時(shí)兩桿交點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)速度大小v=_______________.14、(本題9分)動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比，則其質(zhì)量之比mA∶mB=___；動(dòng)量之比___；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比__。15、(本題9分)甲、乙倆物體以大小相等的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比為1:3，軌道半徑之比為3:4，則甲、乙兩物體的角速度大小之比為____，向心加速度大小之比為___。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的軌道固定在豎直平面內(nèi)，其O點(diǎn)左邊為水平軌道，O點(diǎn)右邊的曲面軌道高度h＝0.45m，左右兩段軌道在O點(diǎn)平滑連接。質(zhì)量m＝0.10kg的小滑塊a由靜止開始從曲面軌道的頂端沿軌道下滑，到達(dá)水平段后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的質(zhì)量M＝0.30kg的小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞后小滑塊a恰好停止運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑塊a通過O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）碰撞后小滑塊b的速度大?。?）碰撞過程中小滑塊a、b組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。17、（10分）(本題9分)如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn)，AF=4R，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g。（取，）（1）求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2）求P運(yùn)動(dòng)到Ｅ點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能。（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過G點(diǎn)。G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距、豎直相距R，求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量。

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

將兩個(gè)大小均為F的恒力，同時(shí)分別作用在A、B兩個(gè)物體上，經(jīng)相同的時(shí)間后，撤去兩個(gè)力，兩個(gè)力的沖量的矢量和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；兩個(gè)物體的動(dòng)量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均靜止；

A.停止運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.向左運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.向右運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.運(yùn)動(dòng)方向不能確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2、C【解析】

a球上升過程會減速，b球下降會加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得得：可見相遇時(shí)va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理：；由動(dòng)量定理：，則如果拋出石塊的速率v0變化，則對物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若拋出石塊的高度h變化，則對物體動(dòng)能的變化有影響；因時(shí)間t要變化，則對物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)B正確；若拋出石塊的角度變化，則則對物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若拋出石塊用力的大小變化，則拋出石塊的速率v0變化，對物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.4、A【解析】

A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運(yùn)行，選項(xiàng)A正確；BCD．而此時(shí)萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤．5、A【解析】

過R作一條與水平面平行的一條直線，若沒有斜面，當(dāng)小球從Q點(diǎn)以速度2v水平拋出時(shí)，小球?qū)⒙湓谖覀兯嬎骄€上S點(diǎn)的正下方，但是現(xiàn)在有斜面的限制，小球?qū)⒙湓谛泵嫔系腞S之間，故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】解答本題需要掌握：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)并能靈活應(yīng)用，應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識求解，如假設(shè)沒有斜面的限制，將落到那點(diǎn)，有斜面和沒有斜面的區(qū)別在哪里．6、B【解析】試題分析：質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯(lián)立求解地球兩極①，在地球赤道上②，聯(lián)立①②得，由①得，地球密度，B正確．7、AD【解析】試題分析：帶電粒子在加速電場中加速，電場力做功W=E1qd；由動(dòng)能定理可知：E1qd=mv2；解得：；粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時(shí)間；在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度縱向位移；即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多；故A正確，B錯(cuò)誤；因三粒子由同一點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個(gè)粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的時(shí)間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不相同；故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，要注意偏轉(zhuǎn)中的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的正確應(yīng)用；正確列出對應(yīng)的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式再去分析速度、位移及電場力的功．8、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動(dòng)能不變，重力勢能減小，則其機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B.物體自由下落時(shí)只受重力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時(shí)，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。9、AC【解析】由圖可得，0～1s內(nèi)物體的加速度為：；由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma；1s后有：F′=mgsinθ；聯(lián)立并將F=5.5N，F(xiàn)′=5.0N代入解得：m=1.0kg，θ=30°；第1

s內(nèi)物塊受到的合外力為F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正確，B錯(cuò)誤．第1

s內(nèi)拉力F的功率P=Fv，F(xiàn)不變，v增大，則P增大，故C正確．前1s內(nèi)物塊的動(dòng)能和重力勢能均增大，則其機(jī)械能增大．2-3s內(nèi)，動(dòng)能不變，重力勢能增大，其機(jī)械能增大，所以物塊的機(jī)械能一直增大．故D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵先由v-t圖象確定運(yùn)動(dòng)情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的傾角．10、BCD【解析】

A.小球在整個(gè)過程中，動(dòng)能變化量為零，重力勢能減小mg(H+h），則小球的機(jī)械能減小了mg(H+h);故A錯(cuò)誤.B.對全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mg(H+h)-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正確.C.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭的過程取向下為正方向，運(yùn)用動(dòng)量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的沖量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭后的速度為0，所以小球動(dòng)量的改變量大小等于m2gH11、BD【解析】

A.小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時(shí)小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為0，故A錯(cuò)誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：；不計(jì)一切摩擦，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時(shí)車的速度，負(fù)號表示方向向右，故小球離車后，對地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D.由動(dòng)能定理得：此過程中小球?qū)囎龅墓?，故D正確。12、AD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，當(dāng)小球上升的最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時(shí)的速度，從而得出小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)動(dòng)能定理得出小球?qū)π≤囎龉Φ拇笮??！驹斀狻吭O(shè)小球離開小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個(gè)過程中動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：2mv0=mv1+2mv2，由動(dòng)能守恒定律得：122mv02=12mv12+122mv22，解得：【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律的綜合，知道當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球上升到最大高度。二．填空題(每小題6分，共18分)13、v1【解析】

由題意可知，O點(diǎn)參與了水平向右和豎直向下的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則，合速度v=v1故答案為：v1【點(diǎn)睛】兩根細(xì)直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運(yùn)動(dòng)，則O點(diǎn)參與了兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成求出合速度的大小．14、【解析】

動(dòng)能，解得：，因兩物體的動(dòng)能相等，則兩物體質(zhì)量之比：，物體的動(dòng)量為：，兩物體動(dòng)量之比，以B的初動(dòng)量方向?yàn)檎较?，A、B碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：，得：，A、B碰撞后總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比為：．15、4:34:3【解析】根據(jù)角速度表達(dá)式得：ω=vr；做圓周運(yùn)動(dòng)物體向心加速度為：a=v2r；根據(jù)題中所給速度、質(zhì)量、半徑關(guān)系，聯(lián)立可得：ω甲：ω乙=4：3；a三．計(jì)算題(22分)16、（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.3J。【解析】

（1）小滑塊從曲線軌道上下滑的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得，小滑塊a通過O點(diǎn)時(shí)的速度：v0＝3m/s；（2）碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)