2023屆河南省豫西南部分示范性高中高一物理第二學(xué)期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注意事項: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：（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)一個物體做平拋運動，則物體的水平位移決定于（）A．物體所受重力和下落的高度 B．物體所受的重力C．物體下落的高度和初速度 D．物體所受的重力和初速度2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩個小球A、B，其中小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，但電荷量不等量，二者電荷量的值滿足：，通過絕緣輕彈簧連接，置于絕緣光滑的水平面上，當(dāng)突然加以水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩小球A、B將由靜止開始運動，在輕彈簧第一次伸到最長的運動過程中，對兩個小球和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度），以下說法正確的是A．因為小球A、B的質(zhì)量相等，故系統(tǒng)總動量始終為零B．雖然小球A、B的質(zhì)量相等，但是系統(tǒng)總動量仍然不斷增加C．小球B的動能先增加后減小，彈簧的彈性勢能不斷增大D．當(dāng)小球B所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，小球A的動能最大3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。若長木板ab與地面間的動摩擦因數(shù)為1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為2，重力加速度為g，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為()A．1Mg B．1(mM)gC．2mg D．1Mg2mg4、如圖所示，用一根結(jié)實的長度為L的細(xì)繩，一端栓一個質(zhì)量為m的小物體，在足夠大的光滑水平桌面上掄動細(xì)繩，使小物體做勻速圓周運動，已知小物體在t時間內(nèi)通過的弧長為s，則小物體做勻速圓周運動的A．角速度大小為sLB．轉(zhuǎn)速大小為2πsC．向心加速度大小為sD．向心力大小為m5、(本題9分)做勻變速曲線運動的物體，隨著時間的延續(xù)，其加速度與速度方向間的夾角將A．保持不變 B．一定增大 C．一定減小 D．可能增大也可能減小6、(本題9分)如圖所示，豎直墻MN，小球從O處水平拋出，若初速度為va，將打在墻上的a點；若初速度為vb，將打在墻上的b點．已知Oa、Ob與水平方向的夾角分別為α、β，不計空氣阻力．則va與vb的比值為（）A． B． C． D．7、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為mA和mB的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度6m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，且彈簧彈性勢能相同B．從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為mA∶mB＝1∶2D．在t2時刻A與B的動能之比為EkA∶EkB＝1∶48、(本題9分)2013年12月2日1時30分，嫦娥三號探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察,嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力,則以下說法正確的是()A．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可以計算出月球的密度B．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機(jī)點火使其減速C．嫦娥三號在從遠(yuǎn)月點P向近月點Q運動的過程中,加速度變大D．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度9、(本題9分)如圖所示為形狀相同的兩個劈形物體，它們之間的接觸面光滑，兩物體與地面的接觸面均粗糙，現(xiàn)對A施加水平向右的力，兩物體均保持靜止，則物體B的受力個數(shù)可能是（）A．2個 B．3個 C．4個 D．5個10、(本題9分)如圖，一個帶電粒子以初速度v0從A處進(jìn)入某電場，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子的運動軌跡，不計帶電粒子的重力，則以下說法正確的是()A．該粒子一定帶負(fù)電B．該粒子在A處的加速度大于B處的加速度C．該粒子在A處的動能大于B處的動能D．該粒子在A處的電勢能大于B處的電勢能11、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運動，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s1．下列說法正確的是A．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物體在前3m運動過程中的加速度為3m/s1C．物體運動的最大位移為13mD．x＝9m時，物體的速度為12、(本題9分)如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和1kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機(jī)械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是A．下滑的整個過程中A球機(jī)械能守恒B．下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為1m/sD．系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機(jī)械能的增加量為J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)如圖所示為研究平拋運動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進(jìn)行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應(yīng)是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點，重復(fù)多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）14、（10分）(本題9分)一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動．用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度．實驗器材：打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片．實驗步驟：(1)如圖，將打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上(紙帶厚度可不計)．（2）接通電源，啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時打點計時器開始打點．(3)經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進(jìn)行測量．某次實驗測得圓盤半徑r=5.5×10-2m，得到的紙帶的如圖，求得線速度為___________；角速度為__________________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）多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運載工具，每一級都有發(fā)動機(jī)與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度．現(xiàn)有一小型多級火箭，質(zhì)量為M，第一級發(fā)動機(jī)的額定功率為P，先使火箭由靜止豎直向上做加速度為a的勻加速直線運動．若空氣阻力為f并保持不變，不考慮燃料燃燒引起的質(zhì)量變化及高度不同引起的重力變化，達(dá)到額定功率后，發(fā)動機(jī)功率保持不變，直到火箭上升達(dá)到最大速度時高度為H．試求：（1）第一級發(fā)動機(jī)能使火箭達(dá)到的最大速度．（2）第一級發(fā)動機(jī)做勻加速運動的時間．（3）第一級發(fā)動機(jī)以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間．16、（12分）(本題9分)2008年9月28日傍晚我國自行研制的神舟七號載人飛船經(jīng)歷68個多小時的太空飛行，在預(yù)定軌道繞地球飛行45圈后成功返回．設(shè)“神舟”七號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t，若地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船的圓軌道離地面的高度；(2)飛船在圓軌道上運行的速率．17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB為傾角37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點，P、Q兩點在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點，另一自由端在斜面上C點處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的小物塊在外力作用下降彈簧緩慢壓縮到D點后（不栓接）釋放，物塊經(jīng)過C點后，從C點運動到B點過程中的位移與時間的關(guān)系為（式中x單位為m，t單位是s），假設(shè)物塊第一次經(jīng)過B點后恰能到達(dá)P點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，試求：（1）若CD=1m，試求物塊從D點運動到C點的過程中，彈簧對物塊所做的功；（2）B、C兩點間的距離x；（3）若在P處安裝一個豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運動過程中是否會脫離軌道？

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、C【解析】

根據(jù)h=12gt22、B【解析】

AB.小球A受到的電場力大小為FA=qAE，方向水平向右。小球B受到的電場力大小為FB=qBE，方向水平向左，由于qA＞qB，則FA＞FB，系統(tǒng)的合外力不為零，所以系統(tǒng)的總動量不守恒。合外力沖量大于零，根據(jù)動量定理知：系統(tǒng)的總動量不斷增加，故A錯誤，B正確；C.當(dāng)兩球的速度第一次相同時，彈簧第一次伸到最長，根據(jù)動量定理知I合=△P，由于I合方向水平向左，所以彈簧第一次伸到最長時兩球的速度方向均水平向左，則小球B的動能先增加后減小至零再增加，彈簧的彈性勢能不斷增大，故C錯誤；

D.當(dāng)小球B所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，B球的動能最大。對于A球，小球A所受電場力與彈簧的彈力大小相等時A球的動能最大，由于FA＞FB，所以小球A的動能最大，小球B所受電場力小于彈簧的彈力大小，故D錯誤。故選B.點睛：此題的物理過程比較復(fù)雜；關(guān)鍵是通過分析球所受的彈力和電場力的大小關(guān)系來確定球的運動情況；注意速度相等是彈簧最長的臨界條件.3、C【解析】

物體m相對M向右滑動，受到向左的滑動摩擦力，大小為：f1=μ2N=μ2mg；力的作用是相互的，故P對長木板ab有向右的滑動摩擦力，故長木板ab有向右滑動的趨勢，受到地面對其向左的靜摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，有f2=f1，因而f2=μ2mg。本題中ab受地面的靜摩擦力；故不能用f=μ1（m+M）g求摩擦力；A．1Mg，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．1(mM)g，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．2mg，與結(jié)論相符，選項C正確；D．1Mg2mg，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、D【解析】

根據(jù)題干求出線速度，再根據(jù)勻速圓周運動的基本公式求解即可?！驹斀狻课矬w做勻速圓周運動，其線速度為：v=sA．角速度為：ω=vB．轉(zhuǎn)速為：n=ωC．加速度為：a=vD．向心力為：F向【點睛】本題主要考查了勻速圓周運動基本公式的應(yīng)用，較為簡單。5、C【解析】將速度在加速度以及與加速度垂直的方向上分解．可知，垂直方向上速度不變，平行方向上速度增加．則夾角的正切等于垂直方向上速度與平行方向上速度的比值，平行方向上的速度增大，知正切值會減小，角度就會減?。蔆正確，ABD錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵該曲線運動分解為加速度方向和垂直于加速度方向，垂直方向上的速度不變，平行方向上的速度增加．6、D【解析】根據(jù)平拋運動知識可知：，則同理可知：由于兩次運動水平方向上的位移相同，根據(jù)解得：，故D正確；ABC錯誤；故選D7、AC【解析】

從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被壓縮，所以t1時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，且彈簧處于伸長狀態(tài)，根據(jù)能量守恒可知彈簧彈性勢能相同，故A正確；t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，且彈簧被拉伸到最長，則從t3到t4時間彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)到原長，故B錯誤；根據(jù)動量守恒定律，t=0時刻和t=t1時刻系統(tǒng)總動量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2，代入數(shù)據(jù)解得：m1：m2=1：2，故C正確；由圖可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根據(jù)動能的計算式：EK=12mv2，可得在t2時刻A與B8、BC【解析】已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，根據(jù)，可以求出月球的質(zhì)量，由于月球的半徑未知，則無法求出月球的密度．故A錯誤．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時，需減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，而進(jìn)入橢圓軌道．故B正確．嫦娥三號在從遠(yuǎn)月點P向近月點Q運動的過程中，萬有引力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度變大．故C正確．從P點到Q點，萬有引力做正功，根據(jù)動能定理，知道嫦娥三號的動能增加，則P點的速度小于Q點的速度，故D錯誤．故選BC．點睛：嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道上做圓周運動萬有引力等于向心力，要進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道需要做近心運動．知道變軌的原理是解決本題的關(guān)鍵．9、AC【解析】

對A受力分析可知，當(dāng)F與A所受的靜摩擦力大小相等時，則A、B之間沒有彈力，當(dāng)F比A所受的靜摩擦力更大時，則A、B之間有彈力。當(dāng)A對B沒有彈力時，B受到重力和地面的支持力2個力；當(dāng)A對B有彈力時，B還受到重力、地面的支持力與摩擦力，共4個力，故AC符合題意，BD不符合題意。故選AC。10、AC【解析】

A.該帶電粒子從A處進(jìn)入電場后，僅受電場力作用從A點沿虛線運動到B點.由軌跡的彎曲方向可知，它在A點所受電場力的方向必跟A點的場強(qiáng)方向相反，則該粒子帶負(fù)電，故A正確；B.因A處的電場線比B處的電場線疏，故A處場強(qiáng)比B處的小，帶電粒子在A處受到的電場力比在B處受到的電場力小，則該粒子在A處的加速度小于在B處的加速度，B錯誤CD.帶電粒子從A處運動到B處的過程中，電場力做負(fù)功，由動能定理可知其動能減小，電勢能增加，故C正確，D錯誤.11、BD【解析】由摩擦力做功的圖象知：W=μmgx，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A錯誤；前3m運動過程中,根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma；解得：a=3m/s1，故B正確；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N，W=fx,則，故C錯誤；x=9m時，有圖象根據(jù)動能定理：17-9×1=mv1得：物體速度v=3m/s，故D正確．故選BD.點睛：對于速度圖象類的題目，主要是要理解斜率的含義，橫縱坐標(biāo)的含義，然后再結(jié)合動能定理求解.12、BD【解析】當(dāng)B下滑到水平面時，A還在繼續(xù)下滑，此時輕桿對A有作用力且做功，所以下滑整個過程中A球機(jī)械能不守恒，故A錯誤，但兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故B正確，當(dāng)B下滑到地面時，A正好運動到了B開始時的位置，這時兩球的速度相等，系統(tǒng)具有的機(jī)械能為，設(shè)兩小球在水平面上的運動速度為v，因為整個過程機(jī)械能守恒，所以，得，所以C錯誤．下滑整個過程中B球機(jī)械能增加量為，所以D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動的規(guī)律相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，該實驗不能得出平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律。A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時速度方向水平，從而做平拋運動；②[4].碰撞過程動量守恒，則m1v0=m1v1+m1v1，兩邊同時乘以時間t得：m1v0?t=m1v1?t+m1v1?t，則m1?OP=m1?OM+m1?ON[5].若碰撞為彈性碰撞，則，兩邊同時乘以時間的平方得則得：m1?OP1＝m1?OM1+m1?ON1．14、0.38m/s6.9rad/s【解析】從圖中可以讀出第一個點到第十六個點之間距離是11.40cm，根據(jù)線速度的定義式為：．根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系解得．