2023年物理高一下期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)如圖所示，質(zhì)量為m的小球A靜止于光滑水平面上，在A球與墻之間用輕彈簧連接?，F(xiàn)用完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧。不計空氣阻力，若彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢能為E，從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對彈簧的沖量大小為I，則下列表達式中正確的是（）A．E=I=2 B．E=I=2C．E=I= D．E=I=2、(本題9分)下列所描述的運動中，說法正確的是（）A．速度變化很大，加速度也一定很大B．速度變化方向為正，加速度方向可能為負C．速度變化越來越快，加速度可能越來越小D．速度越來越大，加速度可能越來越小3、(本題9分)1789年英國物理學家卡文迪許測出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。若已知引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球上一個晝夜的時間為地球自轉(zhuǎn)周期，一年的時間為地球公轉(zhuǎn)周期，地球中心到月球中心的距離為，地球中心到太陽中心的距離為。下列說法正確的是()A．地球的質(zhì)量B．太陽的質(zhì)量C．月球的質(zhì)量D．由題中數(shù)據(jù)可求月球的密度4、(本題9分)如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．不計空氣阻力，對于小球下降階段，下列說法中正確的是()A．在B位置小球動能最大B．在C位置小球動能最大C．整個過程中小球的機械能守恒D．從A→C位置小球重力勢能的減少等于小球動能的增加5、(本題9分)宇宙中兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng)．在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)．設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示．若AO>OB,則()A．星球A的角速度一定大于B的角速度B．星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量C．雙星的總質(zhì)量一定,雙星之間的距離越小,其轉(zhuǎn)動周期越大D．雙星之間的距離一定,雙星的總質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動周期越大6、(本題9分)如圖所示,細線連接小球,與豎直方向的夾角為,與輕質(zhì)彈簧相連,水平,小球靜止．不計空氣阻力．則（）A．在剪斷線后的一小段時間內(nèi),小球的加速度B．在剪斷線后的一小段時間內(nèi),小球的加速度C．剪斷線后的一小段時間內(nèi),小球先豎直向下做直線運動,然后做曲線運動D．剪斷線后,小球從O點至A點正下方的運動過程中,小球的機械能先增加后減少7、(本題9分)在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，兩段長度相同，如圖所示。在A處靜止的小物體(可視為質(zhì)點)在水平恒力F作用下，從A點開始運動，到C點恰好停下。下列判斷正確的是()A．水平恒力F在兩段路面上做功相等B．整個過程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中點位置瞬時功率大于在BC段中點位置瞬時功率8、(本題9分)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小9、(本題9分)物體m在水平推力F的作用下水平向右勻速運動，對各個力做功情況描述正確地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做負功 D．推力F做正功10、馬戲團中上演的飛車節(jié)目深受觀眾喜愛。如圖甲，兩表演者騎著摩托車在豎直放置的圓錐筒內(nèi)壁上做水平勻速圓周運動。若兩表演者（含摩托車）分別看作質(zhì)點A、B，其示意簡圖如圖乙所示，摩托車與內(nèi)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，則B做圓周運動的A．周期較大B．線速度較大C．角速度較大D．向心加速度較大11、(本題9分)如圖，長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L．重力加速度大小為g．今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則A．當繩的拉力恰好為0時，小球在最高點的速率v=B．當繩的拉力恰好為0時，小球在最高點的速率v=C．若小球在最高點速率為3v時，每根繩的拉力大小為8D．若小球在最高點速率為3v時，每根繩的拉力大小為212、如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道ⅡD．在軌道I上運行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能不守恒二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）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△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）通過計算表明數(shù)值上△EP>△Ek，這可能是因為_________14、（10分）(本題9分)利用氣墊導軌和光電門進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗，氣墊導軌的左側(cè)與一傾斜軌道平滑連接，滑塊在水平氣墊導軌上運動時可忽略阻力．讓滑塊A在左側(cè)傾斜軌道的P點由靜止釋放，然后與靜止在光電門C和光電門D之間的滑塊B發(fā)生碰撞，如圖所示．（1）實驗中滑塊B備有甲乙兩種：其中甲種滑塊左端裝有彈性圈，乙種滑塊左端裝有橡皮泥，與滑塊A碰撞后會粘在一起．若要求碰撞時動能損失最大，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時動能損失最小，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”）；（2）某同學選取左端裝有橡皮泥的滑塊B進行實驗，兩滑塊的質(zhì)量分別為mA和mB，滑塊A從P點釋放后，通過光電門C的時間為t1，與滑塊B粘在一起后通過光電門D的時間為t2，則在誤差允許的范圍內(nèi)，只需驗證等式______成立即說明碰撞過程中mA和mB系統(tǒng)動量守恒；（3）在上一問的某次實驗中，滑塊通過光電門C和光電門D的時間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑塊A和滑塊B的質(zhì)量之比為mA：mB=______．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)我國實施“嫦娥三號”的發(fā)射和落月任務(wù)，進一步獲取了月球的相關(guān)數(shù)據(jù).如果“嫦娥三號”衛(wèi)星在月球上空繞月球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星的路程為s，衛(wèi)星與月球球心連線轉(zhuǎn)過的角度為，忽略月球的自轉(zhuǎn)，萬有引力常量為G.試求月球的質(zhì)量.16、（12分）(本題9分)半徑R＝1m的圓弧軌道下端與一水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1m，如圖所示，有一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊自圓軌道最高點A由靜止開始滑下，經(jīng)過水平軌道末端B時速度為4m/s，滑塊最終落在地面上，g取10m/s2，不計空氣阻力，求：(1)滑塊從B點運動到地面所用的時間；(2)滑塊落在地面上時速度的大??；(3)滑塊在整個軌道上運動時克服摩擦力做的功．17、（12分）(本題9分)大家都看過雜技演員表演“水流星”（如圖）．一根細繩系著盛水的杯子，隨演員的掄動，杯子在豎直平面做圓周運動．用長L＝1.2m的繩系沿兩個裝有m＝0.5kg水的杯子，杯子以繩子中點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動便成為“水流星”（g＝10m/s2）．求：（1）杯子在最高點水不流出時．杯的最小速度是多少？（2）若過最高點時速度為3m/s．此時水對杯子底的壓力多大？

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、A【解析】

AB碰撞瞬間，由動量守恒定律可知：mv0=2mv1解得：v1=碰撞后系統(tǒng)機械能守恒，當兩球向左減速到零時彈簧的彈性勢能最大，最大彈性勢能E，則：E=取AB整體分析，取向右為正，由動量定理可得所以墻對彈簧的沖量大小為2mv0A.E=、I=2，與分析相符，故A項正確；B.E=、I=2，與分析不符，故B項錯誤；C.E=、I=，與分析不符，故C項錯誤；D.E=、I=，與分析不符，故D項錯誤。2、D【解析】

A．根據(jù)，速度變化很大，加速度不一定很大，選項A錯誤；B．加速度的方向與速度變化的方向相同，則速度變化方向為正，加速度方向一定為正，選項B錯誤；C．加速度等于速度的變化率，速度變化越來越快，加速度一定越來越大，選項C錯誤；D．當加速度和速度同向時，速度越來越大，加速度可能越來越小，選項D正確．3、B【解析】

A.根據(jù)萬有引力等于重力，有：．則．故A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得．故B正確。C.根據(jù)題中的物理量，無法求出月球的質(zhì)量。故C錯誤。D.月球的質(zhì)量無法求出，則無法求出月球的密度。故D錯誤。4、B【解析】

AB.小球從B至C過程，重力大于彈簧的彈力，合力向下，小球加速運動；C到D過程，重力小于彈力，合力向上，小球減速運動，而在C點小球所受彈力大小等于重力，加速度為零，所以在C點速度最大，即動能最大，故A錯誤，B正確；

CD.小球下降過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即小球的重力勢能、動能和彈簧的彈性勢能總和保持不變，而小球的機械能會變化，所以從A→C位置小球重力勢能的減少等于動能增加量和彈性勢能增加量之和，故小球重力勢能的減少大于小球動能的增加。故CD錯誤。5、B【解析】

A、雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等；根據(jù)萬有引力提供向心力公式得，因為rB＜rA，所以mB＞mA，即B的質(zhì)量一定大于A的質(zhì)量;故A錯誤.B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)v=ωr，且AO＞OB，可知，A的線速度大于B的線速度;故B正確.C、根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，可知雙星間距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越小;故C錯誤.D、根據(jù)周期為，可知雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，轉(zhuǎn)動周期越大;故D錯誤.故選B.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進行求解．6、D【解析】對O點進行受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件可以得到：，可以得到：，A、當在剪斷線后的瞬間，立刻消失，則小球只受到重力和繩OB的拉力，二者的合力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律可以得到：，故剪斷線后的瞬間，小球的加速度為：，故選項AB錯誤；C、剪斷線瞬間，立刻消失，但是由于彈簧彈力在作用，拉力瞬間沒有消失，小球在與重力作用小沿二者合力方向運動，即小球先二者合力方向（斜向左下方）運動，然后在做曲線運動，故選項C錯誤；D、剪斷線后，小球先在與重力的合力作用下向斜向左下方運動，此時二者的合力做正功，小球的機械能增加，然后做曲線運動，彈簧再次被拉長，彈性勢能增加，則小球的機械能減小，即小球的機械能先增加后減小，故選項D正確．點睛：本題關(guān)鍵是對物體受力分析，求出各個力，撤去一個力后，先求出合力，再求加速度，注意彈簧的彈力不會發(fā)生突變，然后從外力做功與機械能變化的關(guān)系思考．7、AB【解析】

A.由W=Fs知，恒力F對兩種路面下做功一樣多，即W1=W2，故A正確。B.在整個過程中，根據(jù)動能定理可知WF-Wf=0-0，故整個過程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正確；C.在AB段做初速度為零的勻加速直線運動，在BC段可看做反向的初速度為零的運動加速直線運動，通過v-t圖象如圖，可知，在兩段所需時間相同，根據(jù)P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C錯誤；D.由圖可知，在AB段中點位置瞬時速度和在BC段中點位置瞬時速度相同，故水平恒力F在AB段中點位置瞬時功率等于在BC段中點位置瞬時功率，故D錯誤；8、AC【解析】

試題分析：路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運動向心力，故A正確．車速低于v0，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動．故B錯誤．當速度為v0時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑．故C正確．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變．故D錯誤．故選AC．考點：圓周運動的實例分析【名師點睛】此題是圓周運動的實例分析問題；解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．9、CD【解析】

對物體受力分析可知，物體受重力、支持力、推力和摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故推力等于摩擦力；根據(jù)力做功的公式可知重力與位移方向垂直，故重力做功為零；摩擦力與運動方向相反，故摩擦力做負功；而推力與運動方向同向，故推力F做正功；物體做勻速運動，合力為零，故合力做功為零，故AB錯誤；CD正確。故選CD。10、AB【解析】

BC.摩托車做勻速圓周運動，摩擦力恰好為零，由重力mg和支持力F的合力提供圓周運動的向心力，作出受力分析如圖：則有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因為T=2πω，而D.因為mgtanα=ma，則向心加速度為a=gtanα，所以A、B兩質(zhì)點的向心加速度相等，故D錯誤.11、BC【解析】試題分析：當繩的拉力恰好為0時，小球在最高點的速率滿足：mg=mv2Lsin解得：T=8考點：牛頓第二定律；向心力【名師點睛】12、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，選項B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運行的過程中，只有地球的引力對衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能守恒，選項D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【詳解】（1）利用勻變速直線運動的推論：（2）重力勢能減小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．動能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）計算表明數(shù)值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有機械能損失．

【點睛】14、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞時動能損失最大，則應(yīng)選用左端裝有橡皮泥的乙種滑塊．若要