成都市新都一中2023年物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

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(qǐng)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(hào)。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、光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，同時(shí)受到兩個(gè)大小均為20N的水平拉力作用，當(dāng)物體的加速度a的大小滿足2m/s2<a<2.83m/s2時(shí)，則這兩個(gè)力的方向夾角可能為（）A．37° B．48° C．100° D．135°2、下列物體的幾種運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的是A．勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員 B．真空中自由下落的鐵球C．沿斜面勻速上滑的木塊 D．在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球3、(本題9分)我們知道,重力勢(shì)能的變化與重力做功密切相關(guān),彈性勢(shì)能的變化與彈力做功密切相關(guān)。那么,請(qǐng)你猜測(cè)動(dòng)能的變化與什么力做功密切相關(guān)呢()A．動(dòng)力B．合外力C．阻力D．不能確定4、如圖所示，一電子沿等量異種點(diǎn)電荷的中垂直線由A→O→B運(yùn)動(dòng)，則電子所受等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力的大小和方向變化情況是（）A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右5、(本題9分)我國發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)多次加速變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月軌道。如圖，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng)。正確的是()A．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度小于在b上運(yùn)行的線速度B．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度小于在b上運(yùn)行的角速度D．衛(wèi)星在b上運(yùn)行時(shí)的速度大于第一宇宙速度6、高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))．此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg7、某只走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，分針與時(shí)針由轉(zhuǎn)動(dòng)軸到針尖的長(zhǎng)度之比是1.2：1，則下列說法正確的是（）A．分針角速度是時(shí)針的12倍B．分針角速度是時(shí)針的60倍C．分針針尖線速度是時(shí)針針尖線速度的14.4倍D．分針針尖線速度是時(shí)針針尖線速度的72倍8、(本題9分)如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過光滑定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢下移一段距離，斜面體始終靜止．移動(dòng)過程中（）A．細(xì)線對(duì)小球的拉力變大B．斜面對(duì)小球的支持力變大C．斜面體對(duì)地面的壓力變大D．地面對(duì)斜面體的摩擦力變大9、(本題9分)如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓?。粋€(gè)質(zhì)量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道．不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是A．小球一定能從B點(diǎn)離開軌道B．小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．若小球能從B點(diǎn)離開，上升的高度一定小于HD．小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零10、忽略空氣阻力，下列物體運(yùn)動(dòng)過程中滿足機(jī)械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑11、(本題9分)在光滑的水平面上動(dòng)能為,動(dòng)量大小為的小鋼球1與靜止的小剛球2發(fā)生碰撞，碰撞前后鋼球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為和,球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為，,則必有（）A．< B．< C．> D．>12、如圖所示，B為線段AC的中點(diǎn)，如果在A點(diǎn)放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EB＝48N/C，則A．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小Ec＝24N/CB．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右C．把q＝10-9C的試探電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為1.2×10-8ND．若要使B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EB＝0，可在C處放一個(gè)-Q的點(diǎn)電荷二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力大小與質(zhì)量、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________．A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法D．微小量放大法(2)改變線速度v，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：v/m?s-11.01.52.02.53.0v2/m2?s-21.02.254.06.259.0F/N0.882.003.505.507.90①請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出F-v2圖線_____；②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑r＝0.3m，由作出的F-v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝_____kg．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒．豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質(zhì)量均為的滑塊、分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖甲所示），測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為；然后將滑塊放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖乙所示），測(cè)得碰后沿桌而滑行的距離為，沿桌而滑行的距離為，圓弧軌道的半徑為，、均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為．（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為__________．（2）若和的碰撞過程動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系是__________（3）若和發(fā)生彈性碰撞.則碰撞后瞬間的速度為___________，的速度為___________．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）某運(yùn)動(dòng)員在平直雪道上的A、B兩地間進(jìn)行滑雪訓(xùn)練。在某次由A到B的訓(xùn)練中，他利用滑雪杖獲得水平推力F=84N從A由靜止開始向前滑行，作用時(shí)間為t1=1s，之后立即撤除水平推力，滑行t2=2s后再次用滑雪杖獲得同樣的水平推力，作用距離與第一次使用雪仗時(shí)相同，接著再次撤除水平推力后，運(yùn)動(dòng)員滑到B時(shí)剛好停下。已知該運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為m=60kg，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小恒為Ff=12N，求在這次訓(xùn)練中.(1)第一次利用滑雪杖獲得的加速度大小及這段時(shí)間內(nèi)的位移大??；(2)運(yùn)動(dòng)員獲得的最大速度；(3)A、B兩地間的距離。16、（12分）(本題9分)如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平底面上，軌道半徑R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量為與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R．重力加速度為，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間;（2）小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小．17、（12分）(本題9分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．天文學(xué)家觀測(cè)河外星系大麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX﹣3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．將兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，（如圖）所示．引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T．（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v＝2.7×105m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、C【解析】

由牛頓第二定律可得，物體的合外力范圍為：且解得：故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。2、B【解析】

只有重力做功或只有彈力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析答題?！驹斀狻緼、跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B、真空中的自由下落的鐵球，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；C、沿斜面勻速上滑的木塊，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，C錯(cuò)誤；D、在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，受彈簧彈力做功，小球的機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題考查了判斷機(jī)械能是否守恒，知道機(jī)械能守恒的條件即可正確解題；特別注意D項(xiàng)中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒。3、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理可知，物體動(dòng)能的變化量等于合外力對(duì)物體做的功，故本題選B。4、A【解析】

AB.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)線分布知，從A→O→B，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小先增大后減?。畡t電子所受電場(chǎng)力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故A符合題意，B不符合題意．CD.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)線分布知，從A→O→B，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小先增大后減?。畡t電子所受電場(chǎng)力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故CD不符合題意．5、B【解析】

ABC.月球的衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)，由月球的萬有引力提供向心力，則解得：可知衛(wèi)星的軌道半徑越小，線速度和角速度越大，周期越小，所以，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度大于在b上運(yùn)行的線速度，在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度大于在b上運(yùn)行的角速度，故AC錯(cuò)誤，B正確。D.第一宇宙速度是近月衛(wèi)星的線速度，是最大的環(huán)繞速度，所以，衛(wèi)星在b上運(yùn)行時(shí)的速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。6、A【解析】

在安全帶對(duì)人有拉力的瞬間時(shí)，人做自由落體運(yùn)動(dòng)，此過程機(jī)械能守恒，故有，即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為，之后人在安全帶的作用下做變速運(yùn)動(dòng)，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動(dòng)量定理可得：有，聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)過程和全程封閉列式求解，注意運(yùn)用動(dòng)量定理前要先規(guī)定正方向7、AC【解析】

AB、時(shí)針的周期為，分針的周期為；，根據(jù)得角速度之比為：，可知分針角速度是時(shí)針的12倍，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD、由可得，線速度之比為，即分針針尖線速度是時(shí)針針尖線速度的14.4倍，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是建立圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模型，然后結(jié)合線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速間的關(guān)系列式分析．8、BCD【解析】試題分析：如圖，根據(jù)矢量三角形可知：當(dāng)小球沿斜面緩慢向上移動(dòng)一段距離時(shí)，減小，繩子拉力增大，斜面對(duì)小球支持力減??；根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)π泵骟w壓力減小，將該力沿水平方向和豎直方向分解可知：兩個(gè)方向的力都減小，所以地面對(duì)斜面的支持力和摩擦力都減?。C上所述，A正確．考點(diǎn)：動(dòng)態(tài)平衡．9、BC【解析】若電場(chǎng)力大于重力，則有可能不從B點(diǎn)離開軌道，A錯(cuò)．若電場(chǎng)力等于重力，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B正確．因電場(chǎng)力做負(fù)功，則機(jī)械能損失，上升的高度一定小于H，C正確．由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知若小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為零，則在此之前就已脫軌了，D錯(cuò)10、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則其機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B.物體自由下落時(shí)只受重力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時(shí)，斜面對(duì)物體不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。11、ABD【解析】A、B、C由題，碰撞后兩球均有速度．根據(jù)碰撞過程中總動(dòng)能不增加可知，E1＜E1，E2＜E1，P1＜P1．否則，就違反了能量守恒定律．故AB正確，C錯(cuò)誤．D、根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：P1=P2-P1，得到P2=P1+P1，可見，P2＞P1．故D正確．故選ABD12、BC【解析】

AB．設(shè)B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為R，則C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2R，由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于場(chǎng)源電荷帶正電，所以C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向右，故A錯(cuò)誤，B正確；C．把q=10-9C的試探電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為F=ECq=1.2×10-8N，故C正確；D．若要使B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EB=0，根據(jù)疊加原理可知應(yīng)該在C處放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）如圖（3）0.26（0.27同樣得分）【解析】

（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法，故選B.（2）①在圖乙中作出F-v2圖線如圖：②根據(jù)，則，因?yàn)閞=0.3m，則m=0.27kg14、(1)3mg(2)(3)0【解析】

（1）[1]．A在圓弧面上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，則有在最低點(diǎn)時(shí)有聯(lián)立解得即滑塊對(duì)軌道的壓力為3mg；（2）[2]．若碰撞過程動(dòng)量守恒，則碰撞前據(jù)動(dòng)能定理可得碰撞后根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得；（3）[3][4]．兩物塊相同，若發(fā)生彈性碰撞，則兩者發(fā)生速度交換，故碰后A的速度為零；B的速度為；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、(1)加速度大小位移大小(2)運(yùn)動(dòng)員的最大速度(3)A、B兩地間的距離【解析】

（1）根據(jù)牛頓定律：①及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：②解得第一次利用滑雪杖獲得的速度大小及這段時(shí)間內(nèi)的位移大小分別為③④（2）第一次利用滑雪杖獲得的速度為⑤第一次撤除推力后的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的加速度⑥末速度⑦第二次用力過程中⑧解得⑨此即運(yùn)動(dòng)員的最大速度。（3）第一次撤除推力后的時(shí)間內(nèi)，