河南省洛陽(yáng)名校2022-2023學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如下圖所示，質(zhì)量相等的物體A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧相連，開(kāi)始時(shí)B放在地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)通過(guò)細(xì)繩將A向上緩慢拉起，第一階段拉力做功為W1時(shí)，彈簧變?yōu)樵L(zhǎng)；第二階段拉力再做功W2時(shí)，B剛要離開(kāi)地面。彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則A．兩個(gè)階段拉力做的功相等B．拉力做的總功等于A的重力勢(shì)能的增加量C．第一階段，拉力做的功大于A的重力勢(shì)能的增加量D．第二階段，拉力做的功等于A的重力勢(shì)能的增加量2、(本題9分)汽車(chē)在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛．設(shè)汽車(chē)行駛時(shí)所受的阻力恒定，則下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了司機(jī)從減小油門(mén)開(kāi)始，汽車(chē)的速度與時(shí)間的關(guān)系()A． B．C． D．3、(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(zhǎng)的2段。再把這2段金屬絲并聯(lián)起來(lái)，這樣并聯(lián)后的總電阻是（）A．0.05Ω B．0.25Ω C．4Ω D．1Ω4、(本題9分)A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期TA：TB=22：1，則（）A．軌道半徑rA：rB=8：1B．線速度vA：vB=1：2C．角速度ωA：ωB=4：1D．向心加速度aA：aB=1：25、甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60，乙轉(zhuǎn)過(guò)45，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為13，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比為（）A．14 B．23 C．49 D．9166、(本題9分)小船過(guò)河時(shí)，船頭偏向下游與水流方向成α角，船相對(duì)靜水的速度為v，現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且在同樣的時(shí)間到達(dá)對(duì)岸，下列措施可行的是A．增大α角，增大船速vB．增大α角，減小船速vC．減小α角，增大船速vD．減小α角，保持船速v不變7、從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．從地面至h＝4m，物體重力做功80JB．從地面至h＝4m，物體克服空氣阻力做功10JC．物體的質(zhì)量為1kgD．h＝0時(shí)，物體的速率為10m/s8、M、N是一對(duì)水平放置的平行板電容器，將它與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源組成如圖所示的電路，R是并聯(lián)在電容器上的滑動(dòng)變阻器，G是靈敏電流計(jì)，在電容器的兩極板間有一帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，如圖，下列說(shuō)法正確的是A．打開(kāi)S后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)B．打開(kāi)S后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止C．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從a向b的電流D．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從b向a的電流9、(本題9分)某電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d是等勢(shì)面上的四個(gè)點(diǎn)。將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷在這四個(gè)點(diǎn)之間移動(dòng)，下列判斷正確的是A．沿任一路徑從a到b，電場(chǎng)力做的功均為0B．沿任一路徑從a到c和從b到c，電場(chǎng)力做的功均相等C．沿任一路徑從a到c電場(chǎng)力做的功大于從c到d電場(chǎng)力做的功D．沿任一路徑從a到d電場(chǎng)力所做的功均為從a到c電場(chǎng)力做功的兩倍10、(本題9分)如圖所示，電場(chǎng)中各等勢(shì)面為豎直面，它們之間的距離為d=1cm，一個(gè)帶電小球的質(zhì)量為m=10g,初速度為v0=1m/s,方向與水平線成A．小球帶負(fù)電B．小球在vo的正方向上走的最遠(yuǎn)距離2C．小球所帶電荷量為10D．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E=11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過(guò)輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著質(zhì)量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時(shí)間內(nèi)，A、B運(yùn)動(dòng)的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細(xì)繩的拉力為35D．當(dāng)B下落高度h時(shí)，速度為6gh12、如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長(zhǎng)木板固定在桌面上，甲、乙兩小車(chē)放在木板上，并在小車(chē)上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車(chē)相對(duì)面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車(chē)一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車(chē)粘在一起，兩車(chē)的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車(chē)質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩車(chē)碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過(guò)程中甲車(chē)損失的動(dòng)能是169C．碰撞后兩車(chē)的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車(chē)碰撞過(guò)程為彈性碰撞二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s)，那么：

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度VB__________

；

(2)從起點(diǎn)O打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=

______

，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，這是因?yàn)?/p>

______

；

(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

______

．14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中測(cè)出重物自由下落的高度h及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢(shì)能mgh和增加的動(dòng)能mv2，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問(wèn)題：(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是________.A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v＝來(lái)求解瞬時(shí)速度(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能ΔEp＝________J；重物增加的動(dòng)能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是__________________.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過(guò)．在左端豎直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球質(zhì)量m＝0.2kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：(1)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度的大??；(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能．16、（12分）光滑的四分之一圓弧AB，半徑為R，末端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長(zhǎng)L=5m，始終以的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)．一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊從圓弧頂端A由靜止開(kāi)始滑下，物塊通過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平傳送帶，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ=0.2，傳送帶上表面在距地面的高度為H=5m,忽略空氣阻力，g?。?）若半徑R=0.25m，求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？離開(kāi)傳送帶后的水平位移是多少？（2）求半徑R滿足什么條件時(shí)，物塊從圓弧頂端A由靜止釋放后均落到地面上的同一點(diǎn)D．17、（12分）(本題9分)如圖所示，一光滑水平軌道上靜止一質(zhì)量為M＝3kg的小球B．一質(zhì)量為m＝1kg的小球A以速度v0＝1m/s向右運(yùn)動(dòng)與B球發(fā)生彈性正碰，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）碰撞結(jié)束時(shí)A球的速度大小及方向；（1）碰撞過(guò)程A對(duì)B的沖量大小及方向．

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、B【解析】試題分析：兩個(gè)階段中拉力做功通過(guò)的距離相同但第一階段與第二階段彈力的方向不同拉力大小不同，第二階段拉力做功大于第一階段做的功，故A項(xiàng)說(shuō)法不正確；A的重力勢(shì)能變化等于拉力做的總功與彈簧彈力做功的代數(shù)和，該過(guò)程中彈簧彈力對(duì)A做功為零，故B說(shuō)法正確；第一階段，拉力做的功小于A的重力勢(shì)能的增加量，因?yàn)榇藭r(shí)彈簧彈力對(duì)A做正功彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)锳的重力勢(shì)能，故C項(xiàng)說(shuō)法不正確；第二階段，拉力做的功大于A的重力勢(shì)能的增加量，因?yàn)榇藭r(shí)彈簧彈力對(duì)A做負(fù)功，拉力的功有一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，故D說(shuō)法不正確。考點(diǎn)：本題考查了重力勢(shì)能、彈簧彈力做功、彈性勢(shì)能2、B【解析】以功率P運(yùn)動(dòng)時(shí)，勻速過(guò)程中，牽引力和阻力相等，故有，解得，當(dāng)以運(yùn)動(dòng)時(shí)，可知速度減小，牽引力增大，加速度大小為，故做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，AC錯(cuò)誤；當(dāng)阻力和牽引力相等時(shí)有，解得，即最終以勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確D錯(cuò)誤．3、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；4、B【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：GMmr2＝m4π2rT2，解得：r＝3GMT24π2，因?yàn)門(mén)A：TB=22：1，所以rA：rB=2：1，故A錯(cuò)誤；根據(jù)GMmr2＝點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一理論，知道線速度、角速度、加速度、周期與軌道半徑的關(guān)系．5、C【解析】

由題知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比===，故C正確，ABD錯(cuò)誤。6、B【解析】

因?yàn)楸３趾骄€不變，且在同樣的時(shí)間到達(dá)對(duì)岸，則合速度方向不變且大小不變，由圖可得當(dāng)水流速度稍有增大時(shí)，可減小船速，同時(shí)增大角，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。7、BC【解析】

A.從地面至h=4m，物體重力勢(shì)能增加了80J，則物體重力做功-80J，故A項(xiàng)與題意不相符；B.從地面至h=4m，物體的機(jī)械能減少10J，根據(jù)功能關(guān)系知，物體克服空氣阻力做功10J．故B項(xiàng)與題意相符；C.由圖知，h=4m時(shí)Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C項(xiàng)與題意相符；D.h=0時(shí)，Ep=0，E總=100J，則物體的動(dòng)能為Ek=E總-Ep=100J由E得：v0故D項(xiàng)與題意不相符。8、BC【解析】

AB、打開(kāi)S之前，由于帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，則有，打開(kāi)S后，電容器的兩極板所帶電量保持不變，根據(jù)，，可得，使兩極板靠近，電容器的兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以帶電的油滴仍保持靜止，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD、電容器兩極板間的電壓，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，增大，增大，電容器的電量增加，處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)中有電流，由于電容器上板帶正電，則靈敏電流計(jì)中有從向的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。9、ABD【解析】a、b在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，所以沿任一路徑從a到b，電場(chǎng)力做的功均為零，故A正確；a、b在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，所以從a到c和從b到c，電場(chǎng)力做的功均相等，故B正確；由圖可知a到c的電勢(shì)差等于c到d的電勢(shì)差，所以沿任一路徑從a到c電場(chǎng)力做的功等于從c到d電場(chǎng)力做的功，故C錯(cuò)誤；由圖可知a到d的電勢(shì)差等于a到c的電勢(shì)差的兩倍，所以沿任一路徑從a到d電場(chǎng)力所做的功均為從a到c電場(chǎng)力做功的兩倍，故D正確。所以ABD正確，C錯(cuò)誤。10、BC【解析】

根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可知電場(chǎng)線水平向左，畫(huà)出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，如圖所示．由U=Ed得：E=U由題意可知，只有小球受到向左的電場(chǎng)力，電場(chǎng)力和重力的合力才有可能與初速度方向在一條直線上，所以小球帶正電．故A錯(cuò)誤；由受力圖可知，Eq=mg，q=mgE由動(dòng)能定理，得-F合?11、AD【解析】

A.根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知B下降s，A需要走動(dòng)2s，而sAB.因?yàn)槎际菑撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的，故有2×解得aAC.對(duì)A分析有T=m對(duì)B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對(duì)B，加速度為a根據(jù)速度位移公式，有v2=2a12、BC【解析】

A.設(shè)a、b兩車(chē)碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動(dòng)量：p兩車(chē)碰撞前總動(dòng)量等于碰撞后總動(dòng)量，故A不符合題意；B.碰撞前a車(chē)動(dòng)能為E碰撞后a車(chē)動(dòng)能為E所以碰撞過(guò)程中a車(chē)損失的動(dòng)能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車(chē)的總動(dòng)能為1碰后a、b兩車(chē)的總動(dòng)能為1故C符合題意；D.兩車(chē)碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、0.98m/s0.49J0.48J>存在摩擦阻力在誤差范圍內(nèi)物體下落機(jī)械能守恒【解析】(1)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則vB(2)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J動(dòng)能的增加量ΔE(3)可見(jiàn)重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量，原因是實(shí)驗(yàn)中存在摩擦阻力；(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒。點(diǎn)晴：通過(guò)相等時(shí)間間隔內(nèi)位移的變化判斷紙帶的哪一端與重物相連．根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)間的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能的變化量。14、BC2.142.12圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度g的兩倍【解析】

第一空.重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯(cuò)誤.本題是以自由落體運(yùn)動(dòng)為例來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是mgh＝mv2，因?yàn)槭潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平測(cè)量重物的質(zhì)量，操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B、C正確.不能利用公式v＝來(lái)求解瞬時(shí)速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯(cuò)誤.第二空.重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，動(dòng)能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根據(jù)表達(dá)式mgh＝mv2，則有v2＝2gh；當(dāng)圖象的斜率為重力加速度的2倍時(shí)，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，而圖象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）vN＝2m/s（2）0.44J．【解析】

本題考查圓周運(yùn)動(dòng)、彈性勢(shì)能、動(dòng)能定理等，意在考查學(xué)生的分析綜合能力．【詳解】（1）“小球剛好能沿DEN軌道滑下”，在圓周最高點(diǎn)D點(diǎn)必有從D點(diǎn)到N點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：聯(lián)立