2022-2023學(xué)年吉林省白山市長白縣實驗中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理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(zhǔn)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)假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度2、如圖，彈性輕繩的一端套在手指上，另一端與彈力球連接，用手將彈力球以某一豎直向下的初速度拋出，拋出后手保持不動。從球拋出瞬間至球第一次到達(dá)最低點的過程中（彈性輕繩始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A．繩剛伸直時，球的動能最大B．該過程中，球的機械能守恒C．該過程中，重力對球做的功等于球克服繩的拉力做的功D．該過程中，輕繩的彈性勢能和小球的動能之和一直增大3、(本題9分)下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中，正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通信衛(wèi)星定點在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同4、(本題9分)如圖所示，將三個相同的小球從斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上．其落點分別是a、b、c.不計空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．圖中三小球比較，落在a點的小球飛行時間最短B．圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最大C．圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最快D．無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直5、(本題9分)關(guān)于線速度和角速度的下列說法中，錯誤的是（）A．線速度是指物體做圓周運動時通過的弧長與所用時間之比B．線速度沒有平均值與瞬時值之分C．線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積D．線速度是一個矢量6、(本題9分)有一顆行星，其近地衛(wèi)星的線速度大小為v，假設(shè)宇航員在該行星表面上做實驗，宇航員站在正以加速度a勻加速上升的電梯中，用彈簧測力計懸掛質(zhì)量為m的物體時，看到彈簧測力計的示數(shù)為F.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m7、(本題9分)質(zhì)量相同的兩個小球，分別用長為l和2l的細(xì)繩懸掛在天花板上，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，以天花板為零勢能面，當(dāng)小球到達(dá)最低位置時A．兩球運動的線速度大小相等 B．兩球運動的角速度相等C．兩球的機械能相等 D．細(xì)繩對兩球的拉力相等8、關(guān)于功率公式P＝和P＝Fv，下列說法正確的是A．由于力F和速度v均為矢量，故根據(jù)公式P＝Fv求得的功率P為矢量B．由公式P＝Fv可知，若功率保持不變，則隨著汽車速度增大汽車所受的牽引力減小C．由公式P＝Fv可知，在牽引力F一定時，功率與速度成正比D．由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率9、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直．一個質(zhì)量為m的小球自A點的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿圓弧軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中A．重力做功mgRB．機械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR10、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（）A．此時物塊的動能為F（x＋L）B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx－fLD．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL12、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．物體在傳送帶上的劃痕長B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．電動機多做的功為D．電動機增加的功率為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)(1)圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為__________mm，螺旋測微器讀數(shù)為__________mm.(2)某實驗小組利用上圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。①實驗中，滑動變阻器應(yīng)選用__________A．滑動變阻器（阻值范圍0~10Ω）B．滑動變阻器（阻值范圍0~100Ω）②如圖2所示，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出U-I圖像，干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=_______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③該實驗小組還制作了一個水果電池。他們先將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000Ω）與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MΩ）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V。由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r=_______________Ω14、（10分）如圖a所示，在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點跡，則：ab(1)打點計時器打B點時，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．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)如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動，使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)第一次碰撞前，物塊A靜止，物塊B與A發(fā)生碰撞后被彈回，物塊A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物塊B滑到圓弧的最低點C時對軌道的壓力；(2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能；(3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時彈簧都會被立即鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運動的總時間。16、（12分）(本題9分)如圖所示，某大型露天游樂場中過山車的質(zhì)量為1t，從軌道一側(cè)的頂點A處由靜止釋放，到達(dá)底部B處后又沖上環(huán)形軌道，使乘客頭朝下通過C點，再沿環(huán)形軌道到達(dá)底部B處，最后沖上軌道另一側(cè)的頂點D處，已知D與A在同一水平面上.A、B間的高度差為20m，圓環(huán)半徑為5m，如果不考慮車與軌道間的摩擦和空氣阻力，g取10m/s2.試求：(1)過山車通過B點時的動能；(2)過山車通過C點時的速度大??；(3)過山車通過D點時的機械能.(取過B點的水平面為零勢能面)17、（12分）(本題9分)在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速為108km/h，汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．則：（1）如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，其彎道的最小半徑是多少？（1）事實上在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為θ，且；而拐彎路段的圓弧半徑R＝150m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，那么，車速v應(yīng)為多少？

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】

兩天體運動均為萬有引力提供向心力，即，解得：、、、；所以軌道半徑越大，線速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．據(jù)，可得選項D正確，ABC三項錯誤．2、D【解析】

A、繩伸直前，球在做加速運動。繩伸直以后，開始階段，重力大于繩的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的動能增大，當(dāng)重力與拉力相等時球的速度最大，動能最大，故A錯誤；B、由于繩的拉力對球做功，所以球的機械能不守恒，故B錯誤；C、該過程中，由于球的動能減小，根據(jù)動能定理知重力對球做的功與繩的拉力做的功之和為負(fù)值，所以重力對球做的功小于球克服繩的拉力做的功，故C錯誤；D、由于只有重力和彈性繩的彈力做功，所以球、繩和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，則輕繩的彈性勢能、小球的動能和重力勢能之和保持不變，重力勢能一直在減小，則輕繩的彈性勢能和小球的動能之和一直增大，故D正確；3、B【解析】

所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件之一：是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，且軌道高度和速度是確定的，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故選項B正確，ACD錯誤．4、D【解析】試題分析：根據(jù)平拋運動規(guī)律，則下落高度決定飛行時間，所以c飛行時間最短，即A錯．速度變化最大，即動能變化最多，由于平拋機械能守恒，所以根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，所以a點重力做功最多，a動能變化最大，所以a的速度變化最大，B排除．由于三個小球均為平拋運動，速度變化快慢都是重力加速度，所以相等，C錯．通過排除法答案為D．考點：平拋運動點評：本題考查了平拋運動的規(guī)律：通常必須用分解知識才能求解平拋以及類平拋問題．5、B【解析】

A．根據(jù)線速度定義可知，線速度是指物體做圓周運動時通過的弧長與所用時間之比，故A正確，不符合題意；B．線速度是速度，有平均值與瞬時值之分，故B錯誤，符合題意；C．線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積，故C正確，不符合題意；D．線速度有方向，是一個矢量，故D正確，不符合題意。故選B。6、D【解析】

宇航員用彈簧秤豎直懸掛質(zhì)量為m的鉤碼向上加速時，彈簧秤的示數(shù)為F，

則有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充當(dāng)向心力：mv2r=mg【點睛】本題是衛(wèi)星類型的問題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動，由中心天體的萬有引力提供向心力。重力加速度g是聯(lián)系星球表面宏觀物體運動和天體運動的橋梁。7、CD【解析】

根據(jù)動能定理:mgl=mv2，解得v=，知右邊小球線速度大，故A錯誤；根據(jù)，知兩球的角速度不等，故B錯誤；開始時兩球等高，機械能相同，下落過程中機械能守恒，則小球到達(dá)最低位置時兩球的機械能相等，故C正確；向心加速度a==2g，與l無關(guān)．所以兩球的向心加速度相等，根據(jù)F-mg=ma，解得：F=mg+ma=3mg，所以細(xì)繩對兩球拉力大小相等，故D正確．故選CD．點睛：解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)動能定理求出小球最低點的速度，再根據(jù)a=，ω=分析向心加速度和角速度．8、BC【解析】

A.雖然力F和速度v均為矢量，但是功率P為標(biāo)量.故選項A不符合題意.B.由公式P=Fv可知，若功率保持不變，則隨著汽車速度增大，汽車所受的牽引力減小，當(dāng)速度達(dá)到最大值時，牽引力最小.故選項B符合題意.C.由P=Fv可知，當(dāng)牽引力不變時，汽車牽引力的功率一定與它的速度成正比.故選項C符合題意.D.根據(jù)只能計算平均功率的大小，所以只要知道W和t就可求出時間t內(nèi)的平均功率.故選項D不符合題意.9、AB【解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力，則，，所以合外力做功，C錯誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機械能為，末狀態(tài)機械能為，，B正確D錯誤10、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.11、BD【解析】

A、物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，相對地面發(fā)生的位移為，根據(jù)動能定理可得物塊的動能為A錯誤；B．小車受重力、壓力、支持力和向前的滑動摩擦力，合力等于滑動摩擦力，根據(jù)動能定理，小車的動能為fx，B正確；C、由功能關(guān)系得知，物塊和小車增加的機械能為C錯誤；D．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，D正確。故選BD。12、AD【解析】

A．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達(dá)到速度v所需的時間在這段時間內(nèi)物塊的位移傳送帶的位移則物體相對位移故A正確；BC．電動機多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和內(nèi)能，物體在這個過程中獲得動能就是，由于滑動摩擦力做功，相對位移等于產(chǎn)生的熱量傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機多做的功為，故BC錯誤；D．電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為故D正確。故選AD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、52.351.990A1.40.91600【解析】

解：(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：5.2cm=52mm，游標(biāo)尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為7×0.05mm=0.35mm，所以最終讀數(shù)為52mm+0.35mm=52.35mm；螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為49.0×0.01mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm；(2)①②根據(jù)圖象得出干電池的電動勢，干電池的內(nèi)電阻；由于圖象得出最大電流為0.55A，電路最小電阻約為，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選；③該實驗小組還制作了一個水果電池，他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000Ω)與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得；再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100MΩ)與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，聯(lián)立解得；14、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點計時器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實驗問題，加強基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用，掌握某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的速度，同時注意單位的統(tǒng)一．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）60N，豎直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)設(shè)物塊B沿光滑曲面下滑到水平位置時的速度大小為v0，由機械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：v0=5m/s在圓弧最低點C，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：F=60N由牛頓第三定律可知，物塊B對軌道的壓力大?。篎′=F=60N，方向：豎直向下；(1)在傳送帶上，對物塊B，由牛頓第二定律得：μmg=ma設(shè)物塊B通過傳送帶后運動速度大小為v，有代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小，設(shè)物塊A、B第一次碰撞后的速度分別為v1、v1，兩物塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：mv=mv1+Mv1由機械能守恒定律得：解得：物塊A的速度為零