福建省三明市尤溪縣普通高中2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

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)物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能,取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零,一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點距離質(zhì)量為M0的引力源中心為時,其引力勢能Ep=-GM0m0/r0(式中G為引力常數(shù)),一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行,已知地球的質(zhì)量為M,由于受高空稀薄空氣的阻力作用,衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1逐漸減小到r2,若在這個過程中空氣阻力做功為Wf,則在下面給出的Wf,的四個表達式中正確的是()A． B．C． D．2、一根彈簧的彈力F-伸長量（位移）x圖象如圖所示，當(dāng)彈簧的伸長量塊由3.0cm變到6.0cm的過程中A．彈力所做的功是0.45J，彈性勢能減少了0.45JB．彈力所做的功是0.6J，彈性勢能減少了0.6JC．彈力所做的功是-0.45J，彈性勢能增加了0.45JD．彈力所做的功是-45J，彈性勢能增加了45J3、(本題9分)將質(zhì)量都是m的三只小球A、B、C從離地同一度h處,以大小相同的初速度v0分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出去。不計空氣阻力，下列關(guān)于三小球的表述中正確的是A．三小球剛著地時的動量相同B．從拋出到落地的過程中，三小球的動量變化量相同C．從拋出到落地的過程中，三小球的動量變化率相同D．從拋出到落地的過程中，三小球受到的重力的沖量均相同4、均勻小球A、B的質(zhì)量分別為m、6m，球心相距為R，引力常量為G，則A球受到B球的萬有引力大小是（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，物體在恒定拉力F的作用下沿水平面做勻速直線運動，運動速度為v，拉力F斜向上與水平面夾角為θ，則拉力的功率可以表示為A．FvB．FvcosθC．Fv6、(本題9分)物體在做平拋運動過程中，相等的時間內(nèi)，下列哪個量是相等的A．重力做功B．速度增量C．位移D．平均速率7、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物塊A，以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊B的速度大小可能為（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s8、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是A．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度B．它是能使人造地球衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度D．它是人造地球衛(wèi)星脫離地球運行的最小發(fā)射速度9、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓心為O、半徑為R的固定半圓槽，質(zhì)量相等的兩個小球A、B分別從圖示位置以不同的速度水平拋出，結(jié)果均落到半圓槽上的P點(O、P兩點連線與水平半徑OD的夾角θ=30°)。已知A的初位置在C點正上方且到C點高度為R，B的初位置在C點，空氣阻力不計，重力加速度大小為g，則A．A在空中運動的時間為B．B被拋出時的速度大小為(+1)C．A、B被拋出時的速度大小之比為：1D．A、B落到P點前瞬間所受重力的功率之比為：110、(本題9分)對于某一物體，下列說法中正確的是（）A．物體的動量發(fā)生改變，則合外力一定對物體做了功B．物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改變C．物體的動量發(fā)生改變，其動能一定發(fā)生改變D．物體的動能發(fā)生改變，其動量一定發(fā)生改變11、(本題9分)一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用．此后，該質(zhì)點的動能可能()A．一直增大B．先逐漸減小至零，再逐漸增大C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大12、發(fā)動機額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動，最后達到最大速度并做勻速直線運動，已知汽車所受路面阻力恒為F，汽車剛開始啟動時的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是(）A． B．C． D．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)某實驗小組使用力的傳感器代替彈簧測力計研究摩擦力，在計算機屏幕上直接得到摩擦力隨時間變化的關(guān)系圖，裝置如圖所示：

（1）保持接觸面的壓力、面積等因素不變，只研究接觸面粗糙程度對摩擦力的影響，這種研究方法稱為___．（2）僅改變物塊質(zhì)量進行試驗，得到甲、乙兩圖，可以判斷物塊質(zhì)量較大的是___（填“甲”或者“乙”）（3）圖甲所用物塊質(zhì)量為m=0.14kg，圖中所示的最大靜摩擦力為___N，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為____．（保留兩位有效數(shù)字，g=9.8m/s2）14、（10分）(本題9分)某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M，在A的上面套一個比它大一點的環(huán)形金屬塊C，在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過，開始時A距離狹縫的高度為，放手后，A、B、C從靜止開始運動（1）利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時，則鉤碼A通過狹縫的速度為_______（用題中字母表示）；（2）若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需要測出環(huán)形金屬框C的質(zhì)量m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，若系統(tǒng)的機械能守恒，則需滿足的等式為___________（用題中字母表示）；（3）為減小測量時間的誤差，有同學(xué)提出如下方案：實驗時調(diào)節(jié)，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式；若不可行，請簡要說明理由________、___________．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）如圖所示是一種測量重力加速度g的裝置。在某星球上，將真空長直管沿豎直方向放置，管內(nèi)小球以某一初速度自O(shè)點豎直上拋，經(jīng)t時間上升到最高點，OP間的距離為h，已知引力常量為G，星球的半徑為R；求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的質(zhì)量M；（3）該星球的第一宇宙速度v1。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量M=0.4kg的滑塊放在光滑水平面上處于靜止狀態(tài)，滑塊左側(cè)為一光滑的圓弧，水平面恰好與圓弧相切．質(zhì)量m=0.1kg的小球（視為質(zhì)點）以v0=5m/s的初速度向右運動沖上滑塊．取g=10m/s1．若小球剛好沒有沖出圓弧的上端，求：(1)小球上升到滑塊上端時的速度大小；(1)圓弧的半徑；(3)滑塊獲得的最大速度．17、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑R＝0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝30°，下端點C為軌道的最低點且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上．質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從空中的A點以v0＝1m/s的速度被水平拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，經(jīng)過C點后沿水平面向右運動至D點時，彈簧被壓縮至最短，此時彈簧的彈性勢能Epm＝0.8J，已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s1．求：（1）小物塊從A點運動至B點的時間；（1）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點時，對軌道的壓力大小；（3）C、D兩點間的水平距離L．

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】

衛(wèi)星在圓軌道半徑從r1上時，根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，衛(wèi)星的總機械能：，同理：衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1上時，衛(wèi)星的總機械能：衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1逐漸減小到r1．在這個過程中空氣阻力做功為Wf，等于衛(wèi)星機械能的減少：，故A正確．2、C【解析】

當(dāng)彈簧的伸長量塊由3.0cm變到6.0cm的過程中，彈簧的彈力做負功，根據(jù)平均值法可得彈簧的彈力做功為，所以彈簧的彈性勢能增加了，故選項C正確，A、B、D錯誤；3、C【解析】

A．因為動量是矢量，動量方向和速度方向相同，而三種運動著地時上拋和下拋的速度方向與平拋的速度方向不同，故A錯誤；B．由于A的時間最長，而B的時間最短，故A合外力沖量最大，B球合外力沖量最小。根據(jù)動量定理知，三個小球的動量變化量等于合外力沖量，所以A球動量改變量最大，故B錯誤；C．根據(jù)動量定理知，動量的變化率等于物體所受的合外力，所以三小球動量的變化率相等，故C正確；D．由于A的時間最長，而B的時間最短，所以三小球的重力的沖量均不相同，故D錯誤；4、D【解析】

根據(jù)萬有引力公式，質(zhì)量分布均勻的球體間的距離指球心間距離，故兩球間的萬有引力A.與分析不符，故A項錯誤；B.與分析不符，故B項錯誤；C.與分析不符，故C項錯誤；D.與分析相符，故D項正確。5、B【解析】拉力F的功率P=Fvcosθ，故B正確，選B.6、B【解析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，在相等時間內(nèi)，在水平方向上位移相等，豎直方向上的位移不等，則相等時間內(nèi)位移不等；根據(jù)W=mgh可知，重力做功不相等。故AC錯誤。平拋運動的加速度不變，根據(jù)速度變化量公式△v=g△t，可知在相等時間內(nèi)速度的增量相同。故B正確。平拋運動的物體在相等時間內(nèi)的路程不等，則平均速率不等。故D錯誤。故選B。點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動是勻變速曲線運動，知道平拋運動在相等時間內(nèi)，速度的增量相等．7、BC【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，以碰撞前A球的速度方向為正方向，如果碰撞為彈性碰撞，由動量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由機械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv08、ABC【解析】人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度v=，軌道半徑越大，速度越小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，它是使衛(wèi)星進入近地圓軌道的最小發(fā)射速度，它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度，故ABC正確；第二宇宙速度是衛(wèi)星脫離地球的引力束縛成為一顆人造衛(wèi)星所必須的最小發(fā)射速度，故D錯誤；故選ABC．點睛：注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度；②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度；③它是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度；9、BD【解析】

ABC.由圖可知A球下落的高度為：；A球與B球在水平方向的位移均為：；B球下落的高度為：；根據(jù)豎直方向做自由落體運動可得時間為：；所以A球在空中運動的時間為：；B球在空中運動時間為：；由水平方向做勻速直線運動，可得B球的初速度為：；A球的初速度為：；所以兩球的初速度大小之比為，故A，C均錯誤，B正確.D.兩小落在P點時，A球在豎直方向的分速度為vAy=gtA，B球在豎直方向的分速度為vBy=gtB，根據(jù)P=Fvcosθ=mgvy可得兩球重力的瞬時功率之比為：；故D正確.10、BD【解析】A.物體的動量發(fā)生變化，可能是速度的大小、方向中有一個量或兩個量發(fā)生了變化，物體肯定受到了力的作用，但此力不一定做功，故A錯誤；B.運動狀態(tài)的標志是速度，運動狀態(tài)改變，速度一定變化，則動量一定變化，故B正確；C.物體的動量變化，可能是速度的大小、方向中有一個量或兩個量發(fā)生了變化，若僅是速度的方向改變，則動能不變，故C錯誤；D.物體的動能改變，則其速度的大小一定改變，故動量一定發(fā)生改變，故D正確．故選BD11、ABD【解析】試題分析：一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，說明質(zhì)點所受合力為0，從某時刻起受到一恒力作用，這個恒力就是質(zhì)點的合力．根據(jù)這個恒力與速度的方向關(guān)系確定質(zhì)點動能的變化情況．解：A、如果恒力與運動方向相同，那么質(zhì)點做勻加速運動，動能一直變大，故A正確．B、如果恒力與運動方向相反，那么質(zhì)點先做勻減速運動，速度減到0，質(zhì)點在恒力作用下沿著恒力方向做勻加速運動，動能再逐漸增大．故B正確．C、如果恒力方向與原來運動方向不在同一直線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個速度方向相同，這個方向速度就會增加，另一個方向速度不變，那么合速度就會增加，不會減小．故C錯誤．D、如果恒力方向與原來運動方向不在同一直線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個速度方向相反，這個方向速度就會減小，另一個方向速度不變，那么合速度就會減小，當(dāng)恒力方向速度減到0時，另一個方向還有速度，所以速度到最小值時不為0，然后恒力方向速度又會增加，合速度又在增加，即動能增大．故D正確．故選ABD．【點評】對于直線運動，判斷速度增加還是減小，我們就看加速度的方向和速度的方向．對于受恒力作用的曲線運動，我們可以將速度分解到恒力方向和垂直恒力方向，再去研究．12、AC【解析】

汽車勻加速啟動時，a一定，根據(jù)v=at知v增大，根據(jù)知F一定，根據(jù)P=Fv知，功率P也均勻增大，達到P額后，功率保持不變，由v繼續(xù)增大，牽引力減小，當(dāng)F=f時，a=0，速度達到最大，之后勻速．A.根據(jù)以上分析，故A符合題意．B.根據(jù)以上分析，最終加速度為零，故B不符合題意．C.根據(jù)以上分析，故C符合題意．D.根據(jù)以上分析，功率均勻增大，故D不符合題意．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、控制變量法乙0.61（0.60~0.63）0.1（0.44~0.46）【解析】

第一空、控制變量法多種因素影響到所測物理量的時候，通常在保證其它因素不變的情況下，只考慮某一種因素對研究物理量的影響，這種方法稱為控制變量法．第二空、乙僅改變物塊質(zhì)量，從甲、乙兩圖可知，乙物體的質(zhì)量較大．第三空、0.61（0.60~0.63）圖甲中所示的最大靜摩擦力為0.61N；第四空、0.1（0.44~0.46）物塊與木板間的動摩擦因數(shù)====0.1．14、（1）（2）（3）可行；速度【解析】試題分析：（1）由于鉤碼通過狹縫后，C不再對A施加力了，而AB的質(zhì)量又相等，故鉤碼A做做勻速運動，所以鉤碼A通過狹縫的速度為；（2）若驗證機械能守恒時，因為A降低的重力勢能等于B增加的重力勢能，故重力勢能的減少量為C下降h2的重力勢能的減少量，即mgh2，而系統(tǒng)動能的增加量為，故滿足的等式為時，就證明機械能守恒了；（3）當(dāng)h1=h2=h時，A的運動是先勻加速運動，后勻速運動，如果設(shè)加速的時間為t1，勻速的時間為t2，勻速運動的速度為v，則加速運動時的平均速度為，故t1v=2h成