貴州黔東南州2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是勻速運動B．勻速圓周運動是勻變速運動C．勻速圓周運動是變加速運動D．做圓周運動的物體其合力一定與速度方向垂直2、如圖所示，一條河寬為，一艘輪船正在以的合速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為，行駛中，輪船發(fā)動機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同，某時刻發(fā)動機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水速逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化，由此可以確定（）A．發(fā)動機(jī)未熄滅時，輪船相對于靜止行駛的速度大小為B．若發(fā)動機(jī)不會突然熄火，輪船渡河時間為C．發(fā)動機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度一直減小D．發(fā)動機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值3、(本題9分)嘉興江南摩爾有一個摩天輪，最高點與最低點相差30m，在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動一周用時5分鐘，質(zhì)量為60kg的張同學(xué)，乘坐該摩天輪一圈觀賞城市風(fēng)光。在該同學(xué)從最高點運動到最低點的過程中，下列說法正確的是（）A．該同學(xué)機(jī)械能守恒B．重力做功9000JC．重力做功功率為60wD．重力做功功率為120w4、我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍5、(本題9分)如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則下列四個選項中，正方形中心處場強(qiáng)最大的是()A．B．C．D．6、(本題9分)高空墜物極易對行人造成傷害．若一個50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時間約為2ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A．10N B．102N C．103N D．104N7、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的P、Q兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個條件，當(dāng)衣架靜止時，下列說法正確的是（）A．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移B．將桿M向左移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越大，繩子拉力越大D．繩的右端上移到R，繩子拉力不變8、下列實例中，物體的機(jī)械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運動員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機(jī)勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體9、(本題9分)某電場的電場線分布如圖所示，則()A．電荷P帶正電B．電荷P帶負(fù)電C．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度大于b點的電場強(qiáng)度D．正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力10、如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于點，在點的正下方點釘顆一釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度，然后由靜止釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子時()A．小球的角速度突然變大B．小球的瞬時速度突然變大C．繩上拉力突然變小D．球的加速度突然變大11、(本題9分)將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板與水平面間的夾角分別為、、，如圖所示?，F(xiàn)將三個完全相同的小球由最高點A沿三個平板同時無初速度地釋放，經(jīng)一段時間到達(dá)平板的底端。則下列說法正確的是（）A．重力對三個小球所做的功相同B．沿傾角為的平板下滑的小球的重力的平均功率最大C．三個小球到達(dá)底端時的瞬時速度相同D．沿傾角為的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小12、(本題9分)一條河寬100m，船在靜水中的速度為5m／s，水流速度是3m／s，則A．該船可能垂直河岸橫渡到對岸B．當(dāng)水流速度增大時，橫渡時間也增大C．當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時，船的位移最小D．當(dāng)船頭延直河岸橫時，過河所用的時間最短，且為20s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)兩位同學(xué)用如圖所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．（1）實驗中必須滿足的條件是________．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式_________________時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達(dá)式_______________時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實驗，但將實驗裝置進(jìn)行了改裝：如圖12所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點．實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達(dá)式_________________時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒．14、（10分）(本題9分)如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，該同學(xué)的實驗步驟如下：a.將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.b.調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.c.某時刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運動.d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1，通過光電門B的時間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.(1)根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是________.A．實驗時，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩B．實驗時，小車加速運動的合外力為F＝MgC．實驗過程不需要測出斜面的傾角D．實驗時應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vA＝_______、vB＝_______.如果關(guān)系式_______在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗證了動能定理.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，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊穿一個靜止于光滑水平面上的沙箱后，速度減小為已知沙箱的質(zhì)量為求：（1）沙箱被擊穿后的速度v＇的大?。唬?）此過程中產(chǎn)生的焦耳熱。16、（12分）(本題9分)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計、橫截面面積S=2×10－4m2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。先在活塞上方緩綴倒上沙子，使封閉氣體的體積逐漸變?yōu)樵瓉淼囊话?。接著一邊在活塞上方緩緩倒上沙子，一邊對汽缸加熱使活塞位置保持不變，直到氣體溫度達(dá)到177℃，已知外界環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)p=1.0×103Pa，熱力學(xué)溫度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：①加熱前所倒沙子的質(zhì)量。②整個過程總共倒在活塞上方的沙子的質(zhì)量。17、（12分）(本題9分)游樂場正在設(shè)計一個全新的過山車項目，設(shè)計模型如圖所示，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，后接一個豎直光滑圓軌道，從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R圓心角的光滑圓弧軌道DE．現(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點靜止釋放，通過安裝在豎直圓軌道最高點C點處的傳感器測出滑塊對軌道壓力為mg，求：（1）豎直圓軌道的半徑．（2）滑塊在豎直光滑圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力．（3）若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道并最終停在平直軌道上（不再進(jìn)入豎直圓軌道），平直軌道BD的動摩擦因數(shù)需滿足的條件．

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】勻速圓周運動的速度方向時刻變化，是變速運動，A對；加速度方向時刻指向圓心，是變加速運動，B錯C對；圓周運動中合力沿切線方向的分力不為零，改變速度大小，只有勻速圓周運動的合力時刻指向圓心，D錯．2、D【解析】

A.根據(jù)運動的合成與分解可知，發(fā)動機(jī)未熄滅時，輪船相對于靜止行駛的速度大小為，A錯誤B.根據(jù)題意可知，若發(fā)動機(jī)不會突然熄火，輪船渡河時間為，B錯誤。CD.因為船頭方向始終未發(fā)生變化，開始時，船速與水速夾角為：，得，所以船速方向不變，而水速方向不變，當(dāng)合速度與船速垂直時，合速度最小，此時合速度為，C錯誤D正確。3、D【解析】

A、該同學(xué)從最高點運動到最低點的過程中，除重力做功外，還有其它力做功，機(jī)械能不守恒，故A錯誤。B、該同學(xué)從最高點運動到最低點的過程中，重力做的功W=mgh=601030J=1.8104J，故B錯誤。CD、從最高點運動到最低點的時間t=2.5min=150s，重力做功的功率P==W=120W，故C錯誤，D正確。4、B【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運行速度，則知它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會相撞，故C錯誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯誤。5、B【解析】

根據(jù)點電荷電場強(qiáng)度公式，結(jié)合矢量合成法則，兩個負(fù)電荷在正方形中心處場強(qiáng)為零，兩個正點電荷在中心處電場強(qiáng)度為零，故A錯誤；同理，正方形對角線異種電荷的電場強(qiáng)度，即為各自點電荷在中心處相加，因此此處的電場強(qiáng)度大小為，故B正確；正方形對角線的兩負(fù)電荷的電場強(qiáng)度在中心處相互抵消，而正點電荷在中心處，疊加后電場強(qiáng)度大小為，故C錯誤；根據(jù)點電荷電場強(qiáng)度公式，結(jié)合疊加原理，則有在中心處的電場強(qiáng)度大小，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．6、C【解析】試題分析：本題是一道估算題，所以大致要知道一層樓的高度約為3m，可以利用動能定理或者機(jī)械能守恒求落地時的速度，并利用動量定理求力的大?。O(shè)雞蛋落地瞬間的速度為v，每層樓的高度大約是3m，由動能定理可知：，解得：落地時受到自身的重力和地面的支持力，規(guī)定向上為正，由動量定理可知：，解得：，根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為103N，故C正確故選C點睛：利用動能定理求出落地時的速度，然后借助于動量定理求出地面的接觸力7、AD【解析】如圖所示，兩個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等的．假設(shè)繩子的長度為x，則，繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則角度不變，所以掛的衣服質(zhì)量變化，不會影響懸掛點的移動，A錯誤．當(dāng)桿M向左移動后，根據(jù)，即L變大，繩長不變，所以角度減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；兩個繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，C錯誤，D正確，選BD.【點睛】繩子兩端上下移動時，兩桿距離不變，據(jù)此分析兩端繩子間夾角的變化情況，進(jìn)而分析拉力的變化；兩桿之間距離發(fā)生變化時，分析兩段繩子之間的夾角變化，進(jìn)而分析拉力變化．8、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運動員，速度恒定，即動能恒定，但高度下降，所以重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，A不符合題意；B．沿光滑曲面自由下滑的物體，運動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B符合題意；C．被起重機(jī)勻速吊起的重物，速度恒定，即動能恒定，但高度上升，所以重力勢能增加，故機(jī)械能不守恒，C不符合題意；D．以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體，加速度豎直向下，大小為g，所以合力等于重力，即只有重力做功，機(jī)械能守恒，D符合題意．9、AD【解析】

由圖可知電場線從正電荷出發(fā)，所以電荷P帶正電，故A正確，B錯誤；從電場線的分布情況可知，b的電場線比a的密，所以b點的電場強(qiáng)度大于a點的電場強(qiáng)度，故C錯誤；根據(jù)電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，所以c點的場強(qiáng)大于d點場強(qiáng)，所以正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。10、AD【解析】

AB.因為碰到釘子前后瞬間水平方向沒有作用力，瞬時速度大小不變；但因為圓周半徑變小，，角速度變大，A正確B錯誤．CD.根據(jù)可知，球的加速度變大；根據(jù)向心力方程，可知，繩的拉力變大，C錯誤D正確．11、AD【解析】

A．小球從同一高度由靜止釋放，只有重力做功，根據(jù)W=mgh可知，重力做功相同，故A正確；BD．根據(jù)動能定理可知，重力做功相同，所以到達(dá)底端的速度大小相同，根據(jù)重力功率公式可知，斜面傾角越小，瞬時功率越小，所以沿傾角為的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小，重力平均功率，同樣沿傾角為的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的平均功率最小，B錯誤D正確。C．到達(dá)斜面底端的速度大小相同，方向不同，速度不同，C錯誤。12、AD【解析】

小船參與了靜水的運動和水流的運動，最終的運動是這兩運動的合運動．當(dāng)靜水中速度與河岸垂直時，渡河時間最短．【詳解】由于船在靜水中速度大于水流速度，則兩者的合速度垂直河岸，可以正對到達(dá)．故A正確．當(dāng)水速增大時，不會影響垂直河岸的速度，因此橫渡時間不會受到影響，故B錯誤；當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，且最短時間為，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道分運動和合運動具有等時性，各分運動具有獨立性，互不干擾，注意理解船垂直過河與合速度垂直過河的區(qū)別．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B、要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤；故選BC．②小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；③小球做平拋運動，在豎直方向上：h=gt2，平拋運動時間：t=，設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvA=mAvA′+mBvB′，將速度代入動量守恒表達(dá)式解得：14、(1)AC(2)【解析】

（1）A.實驗時為了減小誤差，需要先接通光電門，后剪斷細(xì)繩讓小車運動，A正確B.實驗中步驟b平衡