河南省焦作市普通高中2023年物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)2019年1月11日凌晨，由航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院總研制的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空（火箭全長(zhǎng)約），成功將中星通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。假設(shè)火箭在豎直升空的過(guò)程中可視為加速度恒定，如圖為發(fā)射后第末的照片，估算火箭豎直升空的加速度最接近的是（）A． B． C． D．2、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，一定發(fā)生變化的物理量是A．合外力 B．加速度 C．速度 D．動(dòng)能3、(本題9分)如圖所示，一長(zhǎng)為的輕桿端固定在轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球．現(xiàn)讓小球在整直平面內(nèi)繞做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)（）A．最小速度為B．最小速度為C．桿對(duì)小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，桿對(duì)小球的作用力也越大．4、(本題9分)如圖，A、B為地球的兩顆衛(wèi)星，它們繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑滿(mǎn)足。v、a、T、分別表示它們的環(huán)繞速度大小，向心加速度大小、周期和動(dòng)能，下列判斷正確的是A． B．C． D．5、(本題9分)豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)相同的小球分別從A、B處?kù)o止釋放，當(dāng)它們各自通過(guò)C、D時(shí)，則A．兩球的線速度大小相等B．兩球的角速度大小相等C．兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟菵．兩球的重力勢(shì)能相等6、質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中A．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgB．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mgC．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgD．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg7、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連．開(kāi)始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過(guò)程的分析不正確的是（）A．B物體的機(jī)械能一直增大B．B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量D．細(xì)線拉力對(duì)A物體做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量8、(本題9分)在平直公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，摩擦力為f；全過(guò)程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牽引力的沖量大小為I1，摩擦力的沖量大小為I1．則下列關(guān)系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：19、如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為，帶正電且電量均為。在它們連線的水平中垂線上固定一根長(zhǎng)為、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管（水平放置），有一帶正電且電量為的小球以初速度從管口射入，則（）A．小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．小球的電勢(shì)能始終不變C．小球受到的庫(kù)侖力先做負(fù)功后做正功D．從入口到出口沿著細(xì)管電勢(shì)先升高后降低10、(本題9分)為了進(jìn)一步探究課夲中的迷你小實(shí)驗(yàn),某同學(xué)從圓珠筆中取出輕彈簧,將彈簧一端豎直固定在水平桌面上,另一端套上筆帽,用力把筆帽往下壓后迅速放開(kāi),他觀察到筆帽被彈起并離開(kāi)彈簧向上運(yùn)動(dòng)一段距離．不計(jì)空氣阻力,忽略筆帽與彈簧間的摩擦,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中A．筆帽一直做加速運(yùn)動(dòng)B．彈簧對(duì)筆帽做的功和對(duì)桌面做的功相等C．彈簧對(duì)筆帽的沖量大小和對(duì)桌面的沖量大小相等D．彈簧對(duì)筆帽的彈力做功的平均功率大于筆帽克服重力做功的平均功率11、(本題9分)如圖所示，一小孩從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下，斜面底端后水平滑行一段距離后停在滑道上。已知滑梯的斜面段長(zhǎng)度L=5.0，傾角θ=37°水平段與斜面段平滑連接。小孩質(zhì)量為20kg，與滑梯軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，不計(jì)空氣阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）則該小孩沿斜面段下滑過(guò)程中（）A．加速度的大小為3.6m/s2 B．克服摩擦力所做的功為300JC．重力做功的平均功率為360W D．滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率1200W12、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/s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)根據(jù)線性力做功的求解方法，某同學(xué)證明出來(lái):一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由形變量為恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中，彈簧彈力所做的功為。于是該同學(xué)設(shè)計(jì)只用的一根彈簧和一把刻度尺測(cè)定滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：第一步:將彈簧的左端固定在豎直墻上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端所在的位置B。第二步:讓滑塊緊靠彈簧壓縮彈簧至某一位置靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出滑塊的位置A，松手后彈簧將滑塊彈開(kāi)，滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離停止，在桌面上標(biāo)記出滑塊停止的位置C。第三步:滑塊通過(guò)水平細(xì)繩和光滑的定滑輪豎直懸掛拉伸彈簧，滑塊靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端到達(dá)的位置D。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)你認(rèn)為，該同學(xué)需用刻度尺直接測(cè)量的物理量是（寫(xiě)出名稱(chēng)并符號(hào)、、……表示)________。(2)用測(cè)得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算式:=__________。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)測(cè)量點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為，完成下面問(wèn)題．(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是A．時(shí)間間隔B．加速度C．瞬時(shí)速度D．平均速度（2）根據(jù)紙帶上各個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離，某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算并填入表中，請(qǐng)你將4點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度填入表中；（要求保留3位有效數(shù)字）瞬時(shí)速度

v1

v2

v3

v4

v5

數(shù)值(m/s)

0.165

0.214

0.263

0.363

（3）在圖所示的直角坐標(biāo)系中畫(huà)出小車(chē)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．（4）由圖像求出小車(chē)的加速度三、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)從高為h=80m的樓頂以某水平速度拋出一個(gè)石塊,落地點(diǎn)距樓的水平距離為120m(g取10m/s2)，求:(1)石塊的初速度大小;(2)石塊著地時(shí)的速度v．16、（12分）(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知繩長(zhǎng)l=1.0m，小球所帶電荷量q=+1.0×10-5C，質(zhì)量m=4.0×10-3kg。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）將電場(chǎng)撤去，小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度的大小v。17、（12分）(本題9分)2009年中國(guó)女子冰壺隊(duì)首次獲得了世界錦標(biāo)賽冠軍，這引起了人們對(duì)冰壺運(yùn)動(dòng)的關(guān)注．冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程：如圖所示，冰壺（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于O點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員將冰壺從O點(diǎn)沿直線OO＇推到A點(diǎn)放手，此后冰壺沿AO＇滑行，最后停于C點(diǎn)．已知冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，冰壺質(zhì)量為m，OA=L0，AC=L，重力加速度為g．設(shè)從O到C冰壺所受的摩擦力大小不變．（1）求冰壺在A點(diǎn)的速率vA；（2）求人對(duì)冰壺所做的功W；（3）若要使冰壺運(yùn)動(dòng)到圖中的O＇點(diǎn)，可以采用什么方法？（定性描述出一種方法即可）

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】

由圖可知，火箭上升的高度大約是20m，根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。2、C【解析】

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，一定發(fā)生變化的物理量是速度的方向，即速度一定變化，合外力和加速度不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能不一定變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤.3、B【解析】由于小球與輕桿連接，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)最小速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；桿對(duì)小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)球的速度為時(shí)，桿對(duì)球的作用力為零，則當(dāng)球的速度從增大或減小時(shí)，桿對(duì)球的作用力均增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是先搞清是“繩模型”還是“桿模型”，兩者經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度分別是和0；當(dāng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度是時(shí)球只受重力作用.4、C【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有：；解得：，，，，則根據(jù)題意有：rA＜rB可得：A.由，可得，vA＞vB，故A錯(cuò)誤。B.由，可得，aA＞aB，故B錯(cuò)誤。C.由，可得，TA＜TB，故C正確。D.由于二者的質(zhì)量關(guān)系是未知的，則不能比較它們的動(dòng)能大小，故D錯(cuò)誤。5、C【解析】小球在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)只有重力做功，故機(jī)械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，線速度v＝；兩軌道半徑不同，故兩球的線速度大小不等，故A錯(cuò)誤；角速度，兩軌道半徑不同，故兩球的角速度大小不等，故B錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可得：小球?qū)壍赖膲毫N＝mg+＝3mg，故兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟?，故C正確；兩球開(kāi)始的高度相同，機(jī)械能相同，因機(jī)械能守恒，則在最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相同，故D正確；故選CD．6、D【解析】

以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：由題意知點(diǎn)O緩慢移動(dòng)，即在移動(dòng)過(guò)程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在結(jié)點(diǎn)為O被緩慢拉動(dòng)過(guò)程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大．A.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析相符，故D正確。7、AD【解析】

本題首先要分析清楚過(guò)程中物體受力的變化情況，清理各個(gè)力做功情況；根據(jù)功能關(guān)系明確系統(tǒng)動(dòng)能、B重力勢(shì)能、彈簧彈性勢(shì)能等能量的變化情況，注意各種功能關(guān)系的應(yīng)用．【詳解】從開(kāi)始到B速度達(dá)到最大的過(guò)程中，繩子的拉力對(duì)B一直做負(fù)功，所以B的機(jī)械能一直減小，故A錯(cuò)誤；對(duì)于B物體，只有重力與細(xì)線拉力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，B物體動(dòng)能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故B正確；整個(gè)系統(tǒng)中，根據(jù)功能關(guān)系可知，B減小的機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為A的機(jī)械能以及彈簧的彈性勢(shì)能，故B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故C正確；根據(jù)功能關(guān)系，細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體的動(dòng)能增量與彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選AD?！军c(diǎn)睛】正確受力分析，明確各種功能關(guān)系，是解答這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵，這類(lèi)問(wèn)題對(duì)于提高學(xué)生的分析綜合能力起著很重要的作用．8、BCD【解析】

由圖可知，物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1s末速度為v，由動(dòng)能定理可知(F-f)L減速過(guò)程中，只有阻力做功：(F-f)L由圖象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1對(duì)全程由動(dòng)能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力沖量等于動(dòng)量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項(xiàng)與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項(xiàng)與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項(xiàng)與題意相符。9、CD【解析】

A．根據(jù)等量同種正電荷的電場(chǎng)線分布情況，電荷量為+q

的小球以初速度v0

從管口射入的過(guò)程，由于電場(chǎng)線不均勻，所以電場(chǎng)力是變力，加速度變化，不是勻變速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，所以電勢(shì)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤，C正確；D．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以沿著細(xì)管電勢(shì)先升高后降低，故D正確；故選CD。10、CD【解析】彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，筆帽向上加速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量減小，彈力減小，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度為零，速度最大，此后彈力小于重力，合力向下，加速度與速度反向，筆帽做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；筆帽向上運(yùn)動(dòng)，受到的彈力方向向上，力與位移同向，故彈力對(duì)筆帽作正功，重力方向向下，與位移反向，對(duì)筆帽做負(fù)功，由于筆帽動(dòng)能增加，所以彈簧對(duì)筆帽做的功大于筆帽克服重力做的功，時(shí)間相同，根據(jù)功率的定義，故D正確；彈簧對(duì)桌面雖然有彈力，但沒(méi)有位移，所以不做功，故B錯(cuò)誤；由于輕彈簧質(zhì)量不計(jì)，所以彈簧對(duì)桌面的彈力等于對(duì)筆帽的彈力，作用時(shí)間相同，沖量大小相等，故C正確，故選CD.11、AC【解析】

A．在斜面下滑的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律可得A正確；B．克服摩擦力所做的功B錯(cuò)誤；C．從斜面頂端滑到底端的時(shí)間，根據(jù)可得重力做的功因此平均功率C正確；D．小孩滑到底端時(shí)的速度滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率D錯(cuò)誤。故選AC。12、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。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）AB間的距離x1，AC間的距離x2，BD間的距離x3，（2）【解析】（1）該過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做功，消耗彈性勢(shì)能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出彈簧彈力做功的大小，根據(jù)W=kx2，需要測(cè)量彈簧的形變量，即原長(zhǎng)和壓縮后的長(zhǎng)度的差值，即圖中AB間距x1；需要測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)，可以根據(jù)彈簧掛物體時(shí)彈簧的形變量，即BD間距x3求出勁度系數(shù)k；在整個(gè)過(guò)程中根據(jù)功能關(guān)系有：kx2=mgμs，所以要測(cè)量物體滑行的距離，即AC的距離x2；

（2）根據(jù)題意，彈簧水平彈出滑塊過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，有：kx12-μmgx2=0；其中