延安中學2023年物理高一第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)高樓高空拋物是非常危險的事。設(shè)質(zhì)量為M=1kg的小球從20m樓上做自由落體運動落到地面，與水泥地面接觸時間為0.01s，則小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是（）A．10倍 B．50倍 C．100倍 D．200倍2、如圖所示，物體A、B相對靜止地隨水平圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動，物體B在水平方向所受的力有A．圓盤對B的摩擦力及A對B的摩擦力，兩力都指向圓心B．圓盤對B指向圓心的摩擦力，A對B背離圓心的摩擦力C．圓盤對B的摩擦力及A對B的摩擦力和向心力D．圓盤對B的摩擦力和向心力3、一條小船在珠江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當他用20s升旗完畢時，船行駛了6m，那么旗相對于岸的速度大小為（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s4、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣桿OA、OB關(guān)于豎直線OO'始終對稱，兩桿上各穿有質(zhì)量為m，帶電量分別為q1、q2的小球．兩桿與水平面間夾角均為θ，兩小球在同一水平面上且處于平衡狀態(tài)，此時它們到O點的距離均為L，則θ取何值時小球到O點的距離L最?。ǎ〢．30°B．45°C．60°D．75°5、(本題9分)盧瑟福的α粒子散射實驗的結(jié)果（）A．證明了質(zhì)子的存在B．證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運動D．說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核上6、(本題9分)關(guān)于曲線運動，下列敘述中正確的是A．物體做曲線運動時所受的合外力一定是變力B．變速運動一定是曲線運動C．當物體所受合外力的方向與物體速度方向不在同一直線上時，物體一定做曲線運動D．當物體做曲線運動時，物體所受的合外力方向與物體加速度方向不在同一直線上7、(本題9分)如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖，可將過山車的部分運動簡化為圖乙的模型。若質(zhì)量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點由靜止開始下滑，到達圓軌道最高點A點時與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說法正確的是（）A．小球從P點下滑到A點過程中，合外力做功為mgRB．小球從P點下滑到A點過程中，機械能損失12C．小球從P點下滑到A點過程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達A點時恰好與軌道之間無相互作用8、(本題9分)質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上，沿同一直線，同一方向運動，A球的動量PA=9kg?m/s，B球的動量PB=3kg?m/s．當A追上B時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值是（）A．P′A=6kg?m/s，P′B=6kg?m/sB．P′A=6kg?m/s，PB′=4kg?m/sC．PA′=-6kg?m/s，PB′=18kg?m/sD．PA′=4kg?m/s，PB′=8kg?m/s9、(本題9分)投飛鏢是深受人們喜愛的一種娛樂活動．如圖所示，某同學將一枚飛鏢從高于靶心的位置水平投向豎直懸掛的靶盤，結(jié)果飛鏢打在靶心的正下方．忽略飛鏢運動過程中所受空氣阻力，在其他條件不變的情況下，為使飛鏢命中靶心，他在下次投擲時應(yīng)該（）A．適當增大投飛鏢的初速度B．到稍近些的地方投飛鏢C．到稍遠些的地方投飛鏢D．適當減小投飛鏢時的高度10、(本題9分)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點的過程中，它的速度v、機械能Ep、位移x、加速度a隨時間t變化的函數(shù)圖象如圖所示，其中正確的是（不計空氣阻力，以拋出點為零勢能點和豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線）（）A． B．C． D．11、(本題9分)2018年5月21日5點28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征四號丙運載火箭將嫦娥四號中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行時，下列判斷正確的是A．運動周期大于10天B．運動周期小于10天C．近地點的速度比遠地點的大D．近地點的機械能比遠地點的大12、如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，取地面為零勢能面，則（）A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達底端時重力的瞬時功率相同D．到達底端時兩物體的機械能不相同二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,質(zhì)量的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為）．那么：(1)紙帶的___________(用字母表示)端與重物相連；(2)本實驗中，紙帶第一個點和第二個點之間距離應(yīng)接近_____________；(3)打點計時器打下計數(shù)點時,物體的速度=_________；(4)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量=_______,此過程中物體動能的增加量=______.(取,結(jié)果保留兩個有效數(shù)字)(5)實驗得出的結(jié)論是______________________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）(本題9分)質(zhì)量為m=0.5kg的電動玩具汽車原來靜止在水平面上，接通電動機電源,使電動機以額定功率P=12W工作，汽車與水平面間的摩檫阻力大小始終為f=2N，經(jīng)歷一段時間后玩具汽車達到最大速度，開始勻速運動。求：（1）恒定功率加速條件下玩具汽車的最大速度v；（2）若在t=4s前汽車己經(jīng)達到了最大速度，那么這4s內(nèi)汽車的位移x的大小。16、（12分）(本題9分)我國探月工程已規(guī)劃至“嫦娥四號”，并計劃在2017年將嫦娥四號探月衛(wèi)星發(fā)射升空。到時將實現(xiàn)在月球上自動巡視機器人勘測。已知萬有引力常量為G，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為ρ，月球可視為球體.求：（1）月球質(zhì)量M.（2）嫦娥四號探月衛(wèi)星在近月球表面做勻速圓周運動的環(huán)繞速度v。17、（12分）質(zhì)量為m，帶電量為+q的小物體在O點以初速度v0沿與水平成30°的方向射出，物體在運動過程中，除重力外，還受到方向始終與初速度v0方向相反的力F的作用。（1）若F=mg，可使物體保持v0做勻速直線運動，可在某一方向上加一定大小的勻強電場，求電場強度的大小和方向。（2）若F=2mg，且電場強度與（1）中的場強大小相同，仍要使物體沿v0方向做直線運動，那么該電場強度的可能方向如何？求出物體沿入射方向的最大位移和回到O點的最短時間，以及回到O點時的速度?

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、D【解析】

設(shè)自由下落的時間為t1，則有：s與水泥地面接觸時間為s下落的整個過程中，根據(jù)動量定理可得：解得：F≈200mg。A.根據(jù)計算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故A錯誤；B.根據(jù)計算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故B錯誤；C.根據(jù)計算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故C錯誤；D.根據(jù)計算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故D正確。2、B【解析】

AB.物體A的向心力由B對A的摩擦力提供，所以B對A的摩擦力指向圓心，根據(jù)牛頓第三定律可知，A對B的摩擦力背離圓心，而B仍需要指向圓心的合力提供向心力，所以圓盤對B的摩擦力指向圓心，故B正確A錯誤。CD.向心力是效果力，并不是物體的實際受力，故CD錯誤。3、C【解析】

選河岸為參考系，船運動的速度是旗子相對于船豎直向上的速度為v2=0.4m/s故旗子相對于船的速度為A.0.3m/s與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.0.4m/s與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.0.5m/s與計算結(jié)果相符，故C正確。D.0.6m/s與計算結(jié)果不符，故D錯誤。4、B【解析】

以其中一個小球為研究對象受力分析，運用合成法，如圖所示：由幾何知識得：F=mgtanθ

①根據(jù)庫侖定律：

②由①②兩式解得：由數(shù)學知識可知，當θ=45°時l取最小值．故選B．【點睛】本題借助庫侖力考查了平衡條件的應(yīng)用，能正確的受力分析并結(jié)合合成法求力的大小是力學部分的基本功．5、D【解析】

此實驗不能說明質(zhì)子的存在，故A錯誤；此實驗不能說明原子核的構(gòu)成，故B錯誤；此實驗不能說原子中的電子的運動情況。故D錯誤；α粒子散射實驗中大多數(shù)α粒子通過金箔后仍沿原來的方向前進，只有少數(shù)的發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的超過了90°，有的超過了180°甚至被彈了回來，說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核上。故D正確。故選D。6、C【解析】

A.曲線運動受到的合力與速度不共線，但合力可以是恒力，如平拋運動，故A錯誤；B.變速運動不一定是曲線運動，如勻加速直線運動，故B錯誤；C.物體做曲線運動的條件是物體所受合外力方向和速度方向不在同一直線上，故C正確；D.加速度方向與合外力方向相同，故D錯誤；故選C7、BC【解析】

A．到達A點其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過程中，根據(jù)動能定理可知合外力做功為W故選項A不符合題意.B．P到A的過程中，重力勢能的減少量為△EG＝2mgR，所以機械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過程中，小球克服阻力做功W故選項B符合題意.C．小球從P點下滑到A點過程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達A點的過程中，由動能定理得mgR因為W克′＜W克=1所以v所以在A點小球?qū)壍赖膲毫Σ粸榱?故選項D不符合題意.8、AD【解析】設(shè)兩球質(zhì)量均為m．碰撞前，總動量P=PA+PB=12kg?m/s，碰撞前總動能為

若P′A=5kg?m/s，P′B=6kg?m/s，則碰撞后，總動量P′=P′A+P′B=11kg?m/s，動量不守恒，選項A錯誤；若碰撞后P′A=7kg?m/s，PB′=5kg?m/s，碰后B的速度小于A的速度，則不可能，選項B錯誤；若PA′=-6kg?m/s，PB′=18kg?m/s，總動量P′=P′A+P′B=12kg?m/s，動量守恒，碰撞后總動能為，則知總動能增加，是不可能的，故C錯誤．碰撞后，PA′=4kg?m/s，PB′=8kg?m/s，總動量P′=P′A+P′B=12kg?m/s，動量守恒．碰撞后總動能為，則知總動能沒有增加，是可能的，故D正確；故選D.

點睛：對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況．9、AB【解析】試題分析：飛鏢做的是平拋運動，飛鏢打在靶心的正下方說明飛鏢豎直方向的位移太大，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得，水平方向上：x=V0t；豎直方向上：h=gt2，所以要想減小飛鏢豎直方向的位移，在水平位移不變的情況下，可以適當增大投飛鏢的初速度來減小飛鏢的運動時間，或在水平位移不變的情況下，時間不變，適當增大高度，故A正確，D錯誤．或者水平速度不變時減小運動的時間，即到稍近些的地方投飛鏢，選項B正確，C錯誤；故選AB．考點：平拋運動【名師點睛】本題對平拋運動規(guī)律的直接考查；鏢做的是平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，水平方向上的勻速直線運動，豎直方向上的自由落體運動，結(jié)合運動學公式分析判斷．10、ABC【解析】

A．以拋出點為零勢能點和豎直向下為正方向，則將一物體豎直向上拋出，不計空氣阻力，物體做勻減速直線運動，加速度大小為，方向向下，則有，V是t的線性函數(shù)，故A正確；B．以拋出點為零勢能，重力勢能恒為正，，與t成二次函數(shù)關(guān)系，故B正確；C．位移的大小為：，所以x隨時間成二次函數(shù)關(guān)系，故C正確；D．豎直上拋運動的加速度恒為g，向下為正，所以，故D錯誤。故選ABC。11、AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項A正確，B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點的速度比遠地點的大，選項C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機械能守恒，則近地點的機械能與遠地點的機械能相等，選項D錯誤；故選AC.12、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運動，B做自由落體運動，A的運動時間大于B的運動時間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達底端時兩物體的速度大小相等，到達底端時A重力的瞬時功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯誤。D.兩物體運動過程中只有重力做功，機械能守恒，兩物體初態(tài)機械能相同，則到達底端時兩物體的機械能相同，故D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達式的變形的技巧．14、(1)P(2)0.98m／s(3)△Ep="0.49098J"△Ek=0.4802J(4)“>”，有機械能損失(5)在沒有阻力的情況下，機械能守恒．【解析】

紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能；該實驗的誤差主要來源于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在；【詳解】（1）與重物相連的紙帶一端應(yīng)該先打出點，先打出點的速度較小，距離較小，從紙帶圖上可以看出是P點．

（2）利用勻變速直線運動的推論中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，則：；（3）重力勢能減小量動能的增加量為：；

（4）通過計算，在數(shù)值上，由于存在摩擦阻力，所以有機械能損失；

（5）由于重力勢能減小量略大于動能的增加量，在誤差允許范圍內(nèi)，物體減少的重力勢能等于增加的動能，即重物下落過程中機械能守恒．【點睛】紙帶的問題是處理時力學實驗中常見的問題，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，然后利用功能關(guān)系來判斷重力勢能的變化和動能的增量的關(guān)系．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）6m/s（2）19.5m【解析】

（1）當牽引力等于阻力時，速度最大，根據(jù)P=fv求出汽車的最大速度．（2）抓住功率不變，結(jié)合動能定理求出汽