2023年河南省南陽中學高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y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)物體僅在拉力、重力作用下豎直向上做勻變速直線運動，重力做功-2J，拉力做功3J，則下列說法正確的是A．物體的重力勢能減少2JB．物體的動能增加3JC．物體的動能增加1JD．物體的機械能增加1J2、如圖所示中間有孔的物塊A套在光滑的豎直桿上，通過光滑的定滑輪用不可伸長的輕繩將物體拉著勻速向上運動則關于繩的拉力FT及桿對物體A的彈力FN，下列說法正確的是A．FT不變，FN減小B．FT增大，FN增大C．FT增大，FN不變D．FT增大，FN減小3、如圖所示，通過定滑輪懸掛兩個質量為m1、m2的物體(m1>m2)，不計細繩與滑輪的質量、不計細繩與滑輪間的摩擦，在m1向下運動一段距離的過程中，下列說法中正確的是A．m1重力勢能的減少量等于m2動能的增加量B．m1重力勢能的減少量等于m2重力勢能的增加量C．m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量D．m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量4、(本題9分)如圖所示，小球從高處落到豎直放置的輕彈簧上，則小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中（）A．小球的動能先增大后減小B．小球的機械能在不斷增大C．小球、彈簧、地球構成的系統(tǒng)機械能不斷減小D．彈簧的彈性勢能先增大后減小5、(本題9分)如圖所示，質量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數為k的輕質彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的壓縮量為B．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek6、以下四種規(guī)格的用電器，讓它們在額定電壓下工作相同的時間，下列說法正確的是（）A．電動機輸出功率為 B．電風扇和電烙鐵產生的熱量相同C．電風扇和電烙鐵消耗的電能相同 D．日光燈消耗的電能全部轉化為光能7、(本題9分)如圖所樂，把質量為m的小球(可看作質點)放在豎直的輕質彈簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置c(丙)，途中經過位置b(乙)時彈簧正好處于自然狀態(tài)。已知a、b的高度差為h1，b、c的高度差為h2，重力加速度為g，不計空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過程中，動能一直增大B．小球從a上升到b位置的過程中，機械能一直增大C．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mgh18、(本題9分)如圖所示，光滑斜面固定在水平地面上，輕質彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點?，F將物塊從O點拉至A點，撤去拉力后物塊由靜止向上運動，經O點到達B點時速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動能一直減小B．從O到B，物塊動能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢能的減少量等于動能與重力勢能的增加量D．從O到B，物塊動能的減少量小于彈性勢能的增加量9、(本題9分)水平推力和分別作用于水平面上原來靜止的、等質量的兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間停下，兩物體的圖像如右圖所示，已知圖中線段，則（）A．的沖量小于的沖量B．的沖量等于的沖量C．兩物體受到的摩擦力大小相等D．兩物體受到的摩擦力大小不等10、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點．左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．B點在小輪上，它到小輪中心的距離為r．C點和D點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動過程中，皮帶不打滑．則A．A點與B點的線速度大小相等B．A點與B點的角速度大小相等C．A點與C點的線速度大小相等D．A點與D點的向心加速度大小相等11、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度小于它在軌道3上經過P點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機械能變大12、(本題9分)如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．則下列說法正確的是（）A．角速度的大小關系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小關系是aa＞abC．線速度的大小關系是va＞vbD．周期的大小關系是Ta＞Tb二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示,為利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”實驗裝置示意圖.(1)實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平實驗桌面上，將導軌調至水平；②由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x＝_______cm；③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼盤靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼盤落地前擋光條已通過光電門2；④從數字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質量m.(2)根據以上實驗測量結果完成以下的問題(只要求寫出表達式，已知擋光條的寬度為，重力加速度為)：①滑塊通過光電門1和光電門2時的瞬時速度分別為______和_____.②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝______.(3)在實驗誤差允許范圍內，如果關系式________成立，則可認為機械能守恒定律得到了驗證.14、（10分）利用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關系”實驗，將光電門固定在軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，細線拉力的大小可由拉力傳感器測出，小車質量為M，保持小車質量不變，改變所掛重物質量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實驗時，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時讀出拉力傳感器的示數F，測出小車質量M，遮光條寬度d，擋光時間t及AB間的距離L，則驗證動能定理的表達式為________（用測得的物理量表示）。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，一質量m=0.4kg的滑塊（可視為質點）靜止于動摩擦因數μ=0.1的水平軌道上的A點。對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P=10.0W。經過一段時間后撒去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示數為25.6N。已知軌道AB的長度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=37°，圓形軌道的半徑R=0.5m。（空氣阻力可忽略，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑塊運動到C點時速度vc的大??；（2）B、C兩點的高度差h及水平距離x?（3）水平外力作用在滑塊上的時間t?16、（12分）(本題9分)蹦床運動是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個質量為60kg的運動員，從離水平網面3.2m高處自由下落，著網后沿豎直方向蹦回離水平網面5.0m高處。已知運動員與網接觸的時間為1.2s，若把這段時間內網對運動員的作用力當作恒力來處理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）17、（12分）質量為m=2kg的木塊，由水平光滑軌道滑向半徑R=0.4m豎直半圓光滑軌道，到最高點C后，水平飛出，落在水平軌道上的B點處，如圖所示。g=10m/s2(1)若物塊恰好能通過半圓軌道最高點C，a.求其水平位移；b.求其著地速度；(2)若發(fā)現物塊的水平位移為1.6m，求物塊對軌道的壓力大小。

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】

A.物體的重力做功-2J，則重力勢能增加2J，選項A錯誤；B.合力功為3J+(-2J)=1J，則物體的動能增加1J，選項B正確；C.由B的分析可知，選項C錯誤；D.拉力做功為3J，則物體的機械能增加3J，選項D錯誤.2、B【解析】

A.設繩子與豎直方向上的夾角為θ，因為A做勻速直線運動，在豎直方向上合力為零，有：FTcosθ=mg，因為θ增大，則FT增大，故A錯誤.BCD.水平方向合力為零，有：FN=FTsinθ，由FT增大，得FN增大；故C，D均錯誤，B項正確.3、C【解析】兩個物體系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉化，機械能總量守恒；m1重力勢能減小，動能增加，m2重力勢能和動能都增加，故m1減小的重力勢能等于m2增加的重力勢能和兩個物體增加的動能之和；故選C．點睛：本題關鍵是兩個物體構成的系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉化，機械能總量保持不變．4、A【解析】

A．在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中，小球受到豎直向下的重力和彈簧的彈力，彈簧的彈力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速運動，當彈簧彈力等于重力時速度最大，然后向下做減速運動，故其動能先增大后減小，故選項A正確；BD．由于彈簧的彈力對小球做負功，所以小球的機械能在不斷減少，彈簧的彈性勢能在不斷增大，故選項B、D錯誤；C．小球小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中，重力做正功，彈簧彈力做負功，小球動能、重力勢能、彈簧的彈性勢能總量守恒，所以小球、彈簧、地球構成的系統(tǒng)機械能守恒，故選項C錯誤．5、D【解析】

根據受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量；根據動能定理分析A克服外力所做的總功；根據功能關系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功．【詳解】AB．當A與B一起做加速運動的過程中，對整體：F-2f=2ma對小球A：kx-f=ma聯立得：x=即撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為．故AB錯誤；C．根據功能關系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和，即等于系統(tǒng)機械能的減少量．故C錯誤．D．A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，所以A與B開始時的動能都是2Ek，即A克服外力所做的總功等于2Ek．故D正確；故選D．【點睛】此題考查了兩個物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動B運動時，由于桿的摩擦力，A物體會瞬時不動，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢能，是解決此題的關鍵．6、A【解析】

A．由圖知，電動機在額定電壓下工作時，電動機輸出功率為650W，故A正確。B．在相同時間內，電風扇產生的熱量小于電烙鐵產生的熱量，故B錯誤。C．電風扇和電烙鐵額定功率不等，根據W=Pt知，在相同的時間內，電風扇和電烙鐵消耗的電能不同，故C錯誤。D．日光燈消耗的電能轉化為光能和內能，故D錯誤。故選A。7、BC【解析】

A.小球從a上升到b位置的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從a上升到b的過程中，動能先增大后減小，故A錯誤；B.從a上升到b位置的過程中，彈簧對小球做正功，小球的機械能一直增大。故B正確。CD.根據系統(tǒng)的機械能守恒得知，小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能等于小球由a到c位置時增加的重力勢能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯誤.8、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來開始運動，動能先增加；當彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時，物體加速度為零，速度最大，動能最大；繼續(xù)向上運動到O，彈簧沿斜面向上的彈力小于重力沿斜面向下分量，物體加速度沿斜面向下，速度減小，動能減小。故A錯誤。B.彈簧處于自然長度時物塊位于O點，從O到B，彈簧彈力沿斜面向下，物體加速度沿斜面向下，物體減速，動能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運動過程中，彈性勢能減小，重力勢能、動能增加，根據機械能守恒定律，彈性勢能的減少量等于動能與重力勢能的增加量，C正確。D.從O到B，根據機械能守恒可知，動能減小量等于彈性勢能增加量與重力勢能增加量之和，所以物塊動能的減少量大于彈性勢能的增加量，D錯誤。9、AC【解析】試題分析：由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等，根據動量定理，對整個過程研究得：，，由圖看出，，則有，即的沖量小于的沖量，故選項AC正確．考點：動量定理、勻變速直線運動的圖像、摩擦力的判斷與計算【名師點睛】由速度圖象分析可知，水平推力撤去后，AB與CD平行，說明加速度相同，動摩擦因數相同，兩物體的質量相等，說明摩擦力大小相等，根據動量定理，研究整個過程，確定兩個推力的沖量關系；本題首先考查讀圖能力，其次考查動量定理應用時，選擇研究過程的能力．10、AC【解析】a、c為共線關系，線速度相等，b、c為共軸關系，加速度相等，b、c的線速度不相等，A錯；由v=wr可知，a、c的線速度相等，角速度不相等，B錯；C對；設a的線速度為v，加速度為，c的線速度為v，角速度為，c、d角速度相同，d的線速度為2v，d的加速度為，D對；11、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯誤；C．由開普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機械能增大，故D正確。故選CD。12、AD【解析】

A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根據ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正確；B．a與c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b與c都是萬有引力提供向心力，則：a=，所以ac＜ab．故aa＜ab．故B錯誤；C．ac比較，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b與c都是萬有引力提供向心力，則：，即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C錯誤；D．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正確。故選AD?！军c睛】本題涉及到兩種物理模型，即ac轉動的周期相等，bc同為衛(wèi)星，其動力學原理相同，要兩兩分開比較，最后再統(tǒng)一比較．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、50.00【解析】

標尺讀數時，注意最小刻度為十分度，需讀到最小刻度的下一位；光電門的寬度很小，可平均速度代替瞬時速度；動能和勢能減少量，根據基本公式求解即可?！驹斀狻康谝豢眨畼顺咦x數：；第二空第三空．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，即滑塊通過光電門1的速度為：，滑塊通過光電門2的速度為：；第四空第五空．，；第六空．系統(tǒng)重力勢能的減少量為：；第七空．機械