2023屆遼寧省沈陽市第一七O中學(xué)物理高一下期末調(diào)研試題含解析

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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則（）A．a(chǎn)、b的電荷同號，B．a(chǎn)、b的電荷異號，C．a(chǎn)、b的電荷同號，D．a(chǎn)、b的電荷異號，2、(本題9分)把一根電阻為1Ω的粗細(xì)均勻的金屬絲截成等長的2段。再把這2段金屬絲并聯(lián)起來，這樣并聯(lián)后的總電阻是（）A．0.05Ω B．0.25Ω C．4Ω D．1Ω3、(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡半徑為2m,向心加速度大小為2m/s2,則A．周期為1s B．轉(zhuǎn)速為2r/s C．線速度大小為2m/s D．角速度為2πrad/s4、(本題9分)一輕彈簧原長為10cm，甲乙兩人同時(shí)用100N的力，分別在兩端拉彈簧，穩(wěn)定時(shí)，彈簧的長度變?yōu)?2cm，則（）A．甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對平衡力B．甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對作用力與反作用力C．彈簧的勁度系數(shù)為5×103N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為10N/m5、(本題9分)未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力．為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小6、(本題9分)如圖所示，a是靜止在地球赤道地面上的一個(gè)物體，b是與赤道共面的地球衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，對于a物體和b、c兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)物體運(yùn)動(dòng)的線速度小于c衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度B．b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的萬有引力一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力C．a(chǎn)物體運(yùn)動(dòng)的周期小于b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期D．b衛(wèi)星減速后可進(jìn)入c衛(wèi)星軌道7、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細(xì)線繞過O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊B質(zhì)量是A質(zhì)量的4倍。C為O點(diǎn)正下方桿上的一點(diǎn)，滑輪到桿的距離OC=h。開始時(shí)，A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放。下列說法正確的是A．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，速度不斷增大B．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢能的減少量C．物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為8、(本題9分)在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，則下列說法正確的是（）A．火車可能受到重力、支持力和向心力作用B．當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓C．當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓D．當(dāng)火車的質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度v不改變9、(本題9分)在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量C．牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)10、(本題9分)如圖所示，物塊用一不可伸長的輕繩跨過小滑輪與小球相連，與小球相連的輕繩處于水平拉直狀態(tài)．小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，物塊始終保持靜止，不計(jì)空氣阻力．下列說法正確的有A．小球剛釋放時(shí)，地面對物塊的摩擦力為零B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，地面對物塊的支持力可能為零C．上述過程中小球的機(jī)械能守恒D．上述過程中小球重力的功率一直增大11、(本題9分)(多選)一個(gè)質(zhì)量為m的小球,從高度為H的地方自由落下,與水平地面碰撞后向上彈起,設(shè)碰撞時(shí)間為定值t,則在碰撞過程中,下列關(guān)于小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力與球彈起的高度h的關(guān)系中正確的是(設(shè)沖擊力遠(yuǎn)大于重力)()A．h越大,平均沖擊力越大 B．h越小,平均沖擊力越大C．平均沖擊力大小與h無關(guān) D．若h一定,平均沖擊力與小球質(zhì)量成正比12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體放在粗糙水平地面上，受到與水平面成θ角、大小均為F的力的作用，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，物體沿地面運(yùn)動(dòng)，若兩次運(yùn)動(dòng)相同的位移，則下列說法中正確的是A．力F第一次做的功大于第二次做的功B．力F第一次做的功等于第二次做的功C．合力對物體第一次做的功大于第二次做的功D．合力對物體第一次做的功等于第二次做的功二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，某同學(xué)選取了體積相同、質(zhì)量不同的小球1、2，按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測出小球1、2的質(zhì)量并分別記為m1和m2。②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在與斜槽末端距離為d處固定一豎直擋板，并在擋板上貼上白紙和復(fù)寫紙，記下小球位于斜槽末端時(shí)球心在白紙上的投影點(diǎn)為O。③先不放小球2，讓小球1從斜槽頂端S處由靜止開始滾下；然后將小球2放在斜槽末端，讓小球1仍從斜槽頂端S處由靜止?jié)L下，使二者發(fā)生碰撞，結(jié)果在白紙上一共打下了三個(gè)點(diǎn)。多次重復(fù)步驟③，將小球在白紙上的三個(gè)平均落點(diǎn)分別記為A，B，C。④用毫米刻度尺量出三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。（1）實(shí)驗(yàn)中m1與m2的大小關(guān)系為m1___________m2（選填“>”“=”或“<”）；斜槽與小球間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證___________（選填“有”或“無”）影響。（2）若測得O、A兩點(diǎn)的間距為y1，O、B兩點(diǎn)的間距為y2，O、C兩點(diǎn)的間距為y3，只要關(guān)系式___________（用題中所給的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的。14、（10分）(本題9分)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。質(zhì)量為m2的物塊在高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在質(zhì)量為m1的物塊拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊的速度大小為______m/s。（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到5的過程中，系統(tǒng)運(yùn)能的增量Ek＝______J；系統(tǒng)重力勢能的減少是Ep＝_____J。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）(本題9分)如圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個(gè)方向水平向右的勻強(qiáng)電場區(qū)域，場強(qiáng)，在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為的帶電小球，靜止時(shí)小球偏離豎直方向的夾角，g取10m/s1．試求：(1)小球的電性和電荷量；(1)懸線的拉力；(3)若小球靜止時(shí)離右板，剪斷懸線后，小球經(jīng)多少時(shí)間碰到右極板．16、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在長4m的斜面頂端由靜止下滑，然后進(jìn)入由圓弧與斜面連接的水平面由斜面滑至平面時(shí)無能量損失，物體滑到斜面底端時(shí)的速度為，若物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾角為370，?。螅海?）物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力做的功；（2）物體能在水平面上滑行的距離．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道后瞬間對軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為0.求：(1)釋放物塊時(shí)彈簧的彈性勢能；(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功；(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)，重力的瞬時(shí)功率大小.

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、D【解析】

根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，且小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a，b的連線，可知，a、b的電荷異號，對小球c受力分析，如下圖所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么兩力的合成構(gòu)成矩形，依據(jù)相似三角形之比，則有根據(jù)庫侖定律有，綜上所得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2、B【解析】

截成兩段后，每段電阻R=0.5Ω，然后再并聯(lián)后的電阻R并＝R2A.0.05Ω，選項(xiàng)A不符合題意；B.0.25Ω，選項(xiàng)B符合題意；C.4Ω，選項(xiàng)C不符合題意；D.1Ω，選項(xiàng)D不符合題意；3、C【解析】

AD、由a=ω2R，得到：ω=B、由n=ω2π，得到：C、由a=v2R4、C【解析】

A.甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對相互作用力，故A項(xiàng)不合題意.B.甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對平衡力，故B項(xiàng)不合題意.CD.甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧拉力為：F＝100N;根據(jù)F＝k（l-l0），將l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C項(xiàng)符合題意，D項(xiàng)不合題意.5、B【解析】

在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉中做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運(yùn)角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無關(guān)，故B正確、ACD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】6、A【解析】

A．a(chǎn)物體和c星比較，它們的角速度都與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，根據(jù)，半徑大的線速度大，故a的線速度小于c的線速度，A正確；B．根據(jù)萬有引力公式，，由于b星和c星質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以吧星受到的萬有引力不一定大于c星的萬有引力，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，周期與a物體的周期相等，根據(jù)萬有引力提供向心力：b星軌道半徑小于c星，故b星周期小與c星，即b星周期小與a物體，C錯(cuò)誤；D．b星減速后要做近心運(yùn)動(dòng)，所以不可能進(jìn)入c衛(wèi)星運(yùn)行的軌道，D錯(cuò)誤．故本題選A【點(diǎn)晴】（1）根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系，可以比較a物體和c星的線速度大??；（2）質(zhì)量關(guān)系不明，所以無法準(zhǔn)確判斷b星和c星受到地球萬有引力的大小關(guān)系；（3）因?yàn)閍物體和c星均與地球同步，角速度相等，所以比較a物體和b星的周期關(guān)系，可以轉(zhuǎn)化為比較c星和b星的周期大?。唬?）在衛(wèi)星變軌過程中，從低軌道向高軌道運(yùn)動(dòng)，需要反沖加速；7、AC【解析】

A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，繩子拉力對A做正功，動(dòng)能不斷增大，速度不斷增大，故A正確。B.到C點(diǎn)時(shí)B的速度為零。則根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故B錯(cuò)誤。C.由幾何知識可得AC=h，由于AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故C正確。

D.設(shè)物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)B的速度為0。根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，得v=2，故D錯(cuò)誤。8、CD【解析】

A.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，受到重力與支持力，不受向心力。A錯(cuò)誤；BC.當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，此時(shí)重力與支持力的合力恰好提供向心力，當(dāng)火車速率小于v時(shí)，需要向心力變小，火車有近心運(yùn)動(dòng)趨勢，擠壓內(nèi)軌；當(dāng)火車速率大于v時(shí)，火車有離心運(yùn)動(dòng)趨勢，擠壓外軌，B錯(cuò)誤C正確。D.對火車受力分析如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知：，所以，與質(zhì)量無關(guān)，D正確。9、BD【解析】試題分析：行星運(yùn)動(dòng)定律由開普勒、牛頓等人發(fā)現(xiàn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．庫侖測量出靜電力常數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．伽利略最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)，選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：本題考查了物理學(xué)史．10、AC【解析】、小球剛釋放時(shí)，小球速度為零，此時(shí)繩子的拉力為零，對物塊分析可知，受到的摩擦力為零，故A正確；小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，若地面對物塊的支持力為零，此時(shí)繩子的拉力對物塊有向右的分力，不可能靜止，故B錯(cuò)誤；在下落過程中，重力做正功，重力勢能減小，故C正確；剛釋放時(shí)，速度為零，小球重力的功率為零，到達(dá)最底端時(shí)，沿重力方向的速度為0，故重力的功率為零，故功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】對小球的運(yùn)動(dòng)過程分析，然后對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)物塊始終處于靜止即可判斷，根據(jù)重力做功的情況分析重力勢能的變化情況；根據(jù)功率公式確定重力在初末狀態(tài)的功率，從而確定功率的變化情況．11、AD【解析】

由自由落體規(guī)律可求得物體落地前的速度，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得彈起后的速度，再對和地面接觸的過程由動(dòng)量定理可求得平均沖擊力的表達(dá)式，從而得出決定沖擊力的因素；【詳解】A、物體在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，由自由落體規(guī)律可得：落地速度；

彈力起后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

設(shè)向下為正，則由動(dòng)量定理可得：

解得：，則可知，h越大，平均沖擊力越大，而h一定時(shí)，平均沖擊力與小球的質(zhì)量成正比，故選項(xiàng)AD正確，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，要注意正方向的設(shè)定，正確列出關(guān)系式．12、BC【解析】試題分析：根據(jù)功的定義，所以力F第一次做的功等于第二次做的功；由于第一次物體對地面的壓力（）比第二次（）小，根據(jù)所以第一次物體受地面的摩擦力較小，根據(jù)F合=，第一次合外力較大，則合力對物體第一次做的功大于第二次做的功。選項(xiàng)BC正確?？键c(diǎn)：此題考查的是恒力功的概念及公式。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、無【解析】

第一空.為了防止入射球碰后反彈，則實(shí)驗(yàn)中m1與m2的大小關(guān)系為m1>m2；第二空.斜槽與小球間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證無影響，只要小球到達(dá)底端的速度相同即可。第三空.碰前小球的速度：；同理碰后兩球的速度為：；；要驗(yàn)證的關(guān)系是：，即；14、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所以連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1s，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為：。（2）系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：。系統(tǒng)重力勢能的減