2023年山西省山大附中等晉豫名校物理高一下期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)在下列幾種運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒的是A．物體沿斜面勻速下滑 B．小球作自由落體運(yùn)動C．運(yùn)動員打開降落傘從空中降落 D．汽車剎車做減速運(yùn)動2、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止開始自由下落，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮至最短．若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A至B到C的運(yùn)動過程中A．小球在B點(diǎn)時(shí)動能最大B．小球的機(jī)械能守恒C．小球由B到C的加速度先減小后增大D．小球由B到C的過程中，動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量3、(本題9分)如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動，a是地球同步衛(wèi)星，則(

)A．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度B．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度C．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h4、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體沿半徑為R的光滑軌道下滑，當(dāng)它從距底端高度R處下滑至距底端高度的過程中，重力和軌道的支持力對物體做的功為A．；0 B．mg；mgC．； D．mg；05、(本題9分)兩顆行星的質(zhì)量分別是、，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半長軸分別是、，如果，，則它們的運(yùn)行周期之比等于()A．B．C．D．6、如圖，傾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面長L=0.75m，質(zhì)量m=1.0kg的物塊從斜面頂端無初速度釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，則（）A．物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力做功為7.5JB．物塊滑到斜面底端時(shí)的動能為1.5JC．物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力的平均功率為24WD．物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為18W7、(本題9分)一根長為L的細(xì)線上端系在天花板上P點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個(gè)與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關(guān)B．小球做圓周運(yùn)動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運(yùn)動向心加速度為8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為25A．物體重力做的功為mghB．合外力對物體做功為35C．物體重力勢能增加了mghD．物體的機(jī)械能減少了359、如圖為某運(yùn)動員低空跳傘表演，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動員在下落高度h的一段過程中受恒定阻力作用，勻加速下落的加速度為g(g為重力加速度)。在該運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員的重力勢能減少了mghB．運(yùn)動員的動能增加了mghC．運(yùn)動員克服阻力所做的功為mghD．運(yùn)動員的機(jī)械能減少了mgh10、(本題9分)臺球是一項(xiàng)富含物理知識的運(yùn)動，圖為運(yùn)動員某次擊球時(shí)的示意圖，其中A為白色主球，B為目標(biāo)球，運(yùn)動員現(xiàn)欲用主球A碰撞目標(biāo)球B，并將其擊出并落入前方中袋C，則下列相關(guān)分析合理的是A．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋CB．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球公切線b指向中袋CC．通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析D．由于臺球和臺面間有摩擦，故臺球之間的碰撞過程一般不遵循動量守恒定律11、(本題9分)人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到眼晴的情況,若手機(jī)質(zhì)量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)0.1s手機(jī)停止運(yùn)動，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是A．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5NB．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為3.0NC．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.15N·sD．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.30N·s12、(本題9分)如圖所示，取稍長的細(xì)竹桿，其一端固定一枚小鐵釘，另一端用羽毛做一個(gè)尾翼，做成A．B兩只“飛鏢”，將一軟木板掛在豎直墻壁上作為鏢靶．在離木板一定距離的同一高度處，將它們水平擲出，不計(jì)空氣阻力，兩只“飛鏢”插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是()A．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大B．A鏢擲出時(shí)的初速度比B鏢擲出時(shí)的初速度大C．B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大D．B鏢的運(yùn)動時(shí)間比A鏢的運(yùn)動時(shí)間長二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)寫出下面游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)_____cm、_____mm．14、（10分）(本題9分)利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化問題．（1）如圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)．分別測出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3…．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動能為______，減少的重力勢能為________．（2）取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對應(yīng)的動能Ek和重力勢能Ep．建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在如圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m，圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_________（用k1和k2表示）．三、計(jì)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，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài).小物塊的質(zhì)量為m，從A處以一定的初速度向左沿水平地面運(yùn)動，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動到A點(diǎn)恰好靜止.物塊向左運(yùn)動的最大距離為x，此時(shí)彈簧的彈性勢能為EP，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度.求:（1）物塊全過程發(fā)生的位移；（2）物塊與地面間的動摩擦因數(shù)；（3）物塊在A點(diǎn)時(shí)的初速度大小.16、（12分）(本題9分)如圖所示，在豎直圓柱形絕熱氣缸內(nèi)，可移動的絕熱活塞a、b密封了質(zhì)量相同的A、B兩部分同種氣體，且處于平衡狀態(tài)。已知活塞a、b的橫截面積之比Sa:S①求A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度TA②若對B部分氣體緩慢加熱，同時(shí)在活塞a上逐漸增加細(xì)砂使活塞b的位置不變，當(dāng)B部分氣體的溫度為65TB時(shí)，活塞a、b間的距離h'A與hA之比為k:1，求此時(shí)17、（12分）(本題9分)如圖，質(zhì)量為m=lkg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為θ=37°的光滑斜面上，離斜面末端B的高度h=0.2m，滑塊經(jīng)過B位置滑上皮帶時(shí)無機(jī)械能損失，傳送帶的運(yùn)行速度為v0=3m/s，長為L=1m．今將水平力撤去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同．g取l0m/s2.求：(1)水平作用力F的大?。唬ㄒ阎猻in37°=0.6cos37°=0.8）(2)滑塊滑到B點(diǎn)的速度v和傳送帶的動摩擦因數(shù)μ；(3)滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量．

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

A．物體沿光滑勻速下滑，物體受重力、支持力、摩擦力作用，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球做自由落體運(yùn)動，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故B正確；C．跳傘運(yùn)動員在降落傘打開后，阻力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．汽車剎車時(shí)要克服阻力做功，機(jī)械能減少，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；故選B.2、C【解析】

根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷小球從A到B到C的過程中機(jī)械能是否守恒．通過小球的受力，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出小球的運(yùn)動情況，確定小球的加速度的變化以及何位置動能最大．根據(jù)能量守恒定律判斷動能的變化與彈性勢能的變化關(guān)系．【詳解】小球在A到B的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，大小不變．小球從接觸彈簧開始，重力先大于彈力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐漸減小，當(dāng)重力與彈簧彈力相等時(shí)，速度最大，然后彈力大于重力，加速度方向向上，做減速運(yùn)動，加速度逐漸增大．故小球從B到C過程中加速度先減小后增大，在BC之間的某位置動能最大．故A錯(cuò)誤，C正確．小球由B到C的過程中，彈力對小球做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球由B到C的過程中，動能減小，重力勢能減小，彈性勢能增加，根據(jù)能量守恒定律知，動能和重力勢能的減小量等于彈性勢能的增加量．故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】明確機(jī)械能守恒的條件是只有重力（或彈簧的彈力）做功；把握小球從B到C過程的受力分析和運(yùn)動分析，知道小球先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動，在BC之間某位置速度最大，到C點(diǎn)速度減為零，彈簧壓縮到最短．3、B【解析】

由萬有引力提供向心力，解得衛(wèi)星a、b半徑相同，所以周期、加速度相同；故AD錯(cuò)誤；衛(wèi)星a的半徑大于c，所以衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度；故B正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，其值最大，所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度都小于或等于它，故C錯(cuò)誤；故選B4、A【解析】

物體下滑的高度為，所以重力做功為：由于下滑過程中支持力方向始終與速度方垂直，所以支持不做功A.；0與分析相符，故A項(xiàng)正確；B.mg；mg與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.mg；0與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、D【解析】

根據(jù)開普勒第三定律：得：解得：故選D．【點(diǎn)睛】根據(jù)開普勒第三定律：，運(yùn)用比例法求解兩行星運(yùn)行的周期之比．6、D【解析】

A、重力做的功為,故A錯(cuò)誤;

B、根據(jù)動能定理可得,故B錯(cuò)誤

C、由受力分析可以知道

得:

平均功率為,故C錯(cuò)誤

D、物體運(yùn)動斜面低端時(shí)的瞬時(shí)速度為

瞬時(shí)功率為，故D對；故選D【點(diǎn)睛】根據(jù)牛頓第二定律求出物塊下滑的加速度,然后有運(yùn)動學(xué)公式求出下滑時(shí)間和速度，在利用動能定理求動能的大?。?、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，A、C正確；B.小球做圓周運(yùn)動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯(cuò)誤。8、AD【解析】

AC．質(zhì)量為m的物體，在物體下落h的過程中，物體重力做的功WG=mgh，物體的重力勢能減少B．質(zhì)量為m的物體，下落的加速度為25F方向豎直向下，合外力對物體做功W故B項(xiàng)錯(cuò)誤．D．合外力對物體做功W合=25mgh，物體動能增加2故選AD.點(diǎn)睛：重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量；合力對物體所做的功等于物體動能的增加量；除重力（彈簧彈力）其他力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的增加量．9、BD【解析】

A、運(yùn)動員在下落高度h的一段過程中，重力做功mgh，運(yùn)動員的重力勢能減少了mgh，故A錯(cuò)誤。B、運(yùn)動員在下落高度h的一段過程中，合外力的功W合=mah=mgh，根據(jù)動能定理W合=Ek，運(yùn)動員的動能增加了mgh，故B正確。CD、根據(jù)牛頓第二定律mg-Ff=ma，運(yùn)動員受到的阻力Ff=mg，在下落高度h的過程中，運(yùn)動員克服阻力所做的功Wf=mgh，根據(jù)能量守恒，運(yùn)動員的機(jī)械能減少了mgh，故C錯(cuò)誤，D正確。10、AC【解析】

AB.要使目標(biāo)球B落入前方中袋C，則A球?qū)球的作用力方向必須要沿兩球心連線方向，則擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋C，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C.通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析，選項(xiàng)C正確；D.由于兩球碰撞時(shí)的碰撞力遠(yuǎn)大于臺球和臺面間的摩擦，故可認(rèn)為臺球之間的碰撞過程遵循動量守恒定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根據(jù)自由落體速度v=2gh手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動量變化為ΔP=0-(-mv)=0.30kg手機(jī)與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，根據(jù)動量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5N，故A項(xiàng)與題意相符，B項(xiàng)與題意不相符；CD.全過程中重力的沖量，mgt=0.15N?s，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。12、BD【解析】

平拋運(yùn)動的規(guī)律與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不能判斷AB質(zhì)量的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；根據(jù)知，B下降的高度大，則運(yùn)動的時(shí)間長，根據(jù)x=v0t知，水平位移相同，則A的初速度大于B的初速度，故BD正確；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判斷出B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大，故C錯(cuò)誤．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、10.064.700【解析】

[1]．游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為10cm，游標(biāo)尺上第6個(gè)刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm=0.06cm，所以最終讀數(shù)為：10cm+0.06cm=10.06cm；[2]．螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為：4.5mm+0.200mm=4.700mm.．14、【解析】

（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，可得：；（2）由圖可知，圖線Ⅰ的斜率；根據(jù)動能定理得：，則，圖線Ⅱ的斜率，得阻力f=k1-k2，所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為．【點(diǎn)睛】對勻變速直線運(yùn)動，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即可求出B點(diǎn)的速度；機(jī)械能守恒，因?yàn)槌跷恢玫臋C(jī)械能為零，每個(gè)位置動能和重力勢能的絕對值應(yīng)該相等，圖線不重合的原因是重物和紙帶下落過程中需克服阻力做功．根據(jù)動能定理，結(jié)合圖線的斜率求出阻力與重物重力的比值．驗(yàn)證重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等．三、計(jì)算題