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

2022-2023學(xué)年高一物理下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，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，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(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)物體僅在拉力、重力作用下豎直向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，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(shì)能減少2JB．物體的動(dòng)能增加3JC．物體的動(dòng)能增加1JD．物體的機(jī)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(yùn)動(dòng)則關(guān)于繩的拉力FT及桿對(duì)物體A的彈力FN，下列說法正確的是A．FT不變，F(xiàn)N減小B．FT增大，F(xiàn)N增大C．FT增大，F(xiàn)N不變D．FT增大，F(xiàn)N減小3、如圖所示，通過定滑輪懸掛兩個(gè)質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2)，不計(jì)細(xì)繩與滑輪的質(zhì)量、不計(jì)細(xì)繩與滑輪間的摩擦，在m1向下運(yùn)動(dòng)一段距離的過程中，下列說法中正確的是A．m1重力勢(shì)能的減少量等于m2動(dòng)能的增加量B．m1重力勢(shì)能的減少量等于m2重力勢(shì)能的增加量C．m1機(jī)械能的減少量等于m2機(jī)械能的增加量D．m1機(jī)械能的減少量大于m2機(jī)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(gè)過程中（）A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球的機(jī)械能在不斷增大C．小球、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不斷減小D．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)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(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek時(shí)撤去外力F，最后停止運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)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(jī)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?cè)陬~定電壓下工作相同的時(shí)間，下列說法正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)輸出功率為 B．電風(fēng)扇和電烙鐵產(chǎn)生的熱量相同C．電風(fēng)扇和電烙鐵消耗的電能相同 D．日光燈消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為光能7、(本題9分)如圖所樂，把質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)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(jīng)過位置b(乙)時(shí)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(jì)空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過程中，動(dòng)能一直增大B．小球從a上升到b位置的過程中，機(jī)械能一直增大C．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)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(zhì)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(shí)物塊位于O點(diǎn)。現(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動(dòng)能一直減小B．從O到B，物塊動(dòng)能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D．從O到B，物塊動(dòng)能的減少量小于彈性勢(shì)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(zhì)量的兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)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(dòng)裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點(diǎn)．左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．B點(diǎn)在小輪上，它到小輪中心的距離為r．C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑．則A．A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等B．A點(diǎn)與B點(diǎn)的角速度大小相等C．A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等D．A點(diǎn)與D點(diǎn)的向心加速度大小相等11、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機(jī)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(yùn)動(dòng)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(guān)系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小關(guān)系是aa＞abC．線速度的大小關(guān)系是va＞vbD．周期的大小關(guān)系是Ta＞Tb二、實(shí)驗(yàn)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(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平實(shí)驗(yàn)桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；②由導(dǎo)軌標(biāo)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(cè)某處，待砝碼盤靜止不動(dòng)時(shí)，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(shù)字計(jì)時(shí)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(shí)間分別為Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果完成以下的問題(只要求寫出表達(dá)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(shí)的瞬時(shí)速度分別為______和_____.②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝______.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，如果關(guān)系式________成立，則可認(rèn)為機(jī)械能守恒定律得到了驗(yàn)證.14、（10分）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動(dòng)能改變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，將光電門固定在軌道上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉小車，細(xì)線拉力的大小可由拉力傳感器測(cè)出，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實(shí)驗(yàn)時(shí)讀出拉力傳感器的示數(shù)F，測(cè)出小車質(zhì)量M，遮光條寬度d，擋光時(shí)間t及AB間的距離L，則驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為________（用測(cè)得的物理量表示）。三、計(jì)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(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平軌道上的A點(diǎn)。對(duì)滑塊施加一水平外力，使其向右運(yùn)動(dòng)，外力的功率恒為P=10.0W。經(jīng)過一段時(shí)間后撒去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器，當(dāng)滑塊到達(dá)傳感器上方時(shí)，傳感器的示數(shù)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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度vc的大小；（2）B、C兩點(diǎn)的高度差h及水平距離x?（3）水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t?16、（12分）(本題9分)蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s，若把這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力來處理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）17、（12分）質(zhì)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(diǎn)C后，水平飛出，落在水平軌道上的B點(diǎn)處，如圖所示。g=10m/s2(1)若物塊恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)C，a.求其水平位移；b.求其著地速度；(2)若發(fā)現(xiàn)物塊的水平位移為1.6m，求物塊對(duì)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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

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

A.設(shè)繩子與豎直方向上的夾角為θ，因?yàn)锳做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上合力為零，有：FTcosθ=mg，因?yàn)棣仍龃?，則FT增大，故A錯(cuò)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(cuò)誤，B項(xiàng)正確.3、C【解析】兩個(gè)物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量守恒；m1重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，m2重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加，故m1減小的重力勢(shì)能等于m2增加的重力勢(shì)能和兩個(gè)物體增加的動(dòng)能之和；故選C．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是兩個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)中只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)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(gè)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力等于重力時(shí)速度最大，然后向下做減速運(yùn)動(dòng)，故其動(dòng)能先增大后減小，故選項(xiàng)A正確；BD．由于彈簧的彈力對(duì)小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能在不斷減少，彈簧的彈性勢(shì)能在不斷增大，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)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(gè)過程中，重力做正功，彈簧彈力做負(fù)功，小球動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒，所以小球、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．5、D【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量；根據(jù)動(dòng)能定理分析A克服外力所做的總功；根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功．【詳解】AB．當(dāng)A與B一起做加速運(yùn)動(dòng)的過程中，對(duì)整體：F-2f=2ma對(duì)小球A：kx-f=ma聯(lián)立得：x=即撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為．故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)功能關(guān)系可知，整個(gè)的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動(dòng)能以及彈簧減少的彈性勢(shì)能的和，即等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量．故C錯(cuò)誤．D．A克服外力所做的總功等于A的動(dòng)能，由于是當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek時(shí)撤去外力F，所以A與B開始時(shí)的動(dòng)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(diǎn)睛】此題考查了兩個(gè)物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動(dòng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于桿的摩擦力，A物體會(huì)瞬時(shí)不動(dòng)，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢(shì)能，是解決此題的關(guān)鍵．6、A【解析】

A．由圖知，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率為650W，故A正確。B．在相同時(shí)間內(nèi)，電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量小于電烙鐵產(chǎn)生的熱量，故B錯(cuò)誤。C．電風(fēng)扇和電烙鐵額定功率不等，根據(jù)W=Pt知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電風(fēng)扇和電烙鐵消耗的電能不同，故C錯(cuò)誤。D．日光燈消耗的電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故D錯(cuò)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(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B.從a上升到b位置的過程中，彈簧對(duì)小球做正功，小球的機(jī)械能一直增大。故B正確。CD.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球在圖甲中時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于小球由a到c位置時(shí)增加的重力勢(shì)能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯(cuò)誤.8、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來開始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增加；當(dāng)彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時(shí)，物體加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大；繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)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(dòng)能減小。故A錯(cuò)誤。B.彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)，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(dòng)能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過程中，彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能、動(dòng)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量，C正確。D.從O到B，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，動(dòng)能減小量等于彈性勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，所以物塊動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)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(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)整個(gè)過程研究得：，，由圖看出，，則有，即的沖量小于的沖量，故選項(xiàng)AC正確．考點(diǎn)：動(dòng)量定理、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像、摩擦力的判斷與計(jì)算【名師點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩物體的質(zhì)量相等，說明摩擦力大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理，研究整個(gè)過程，確定兩個(gè)推力的沖量關(guān)系；本題首先考查讀圖能力，其次考查動(dòng)量定理應(yīng)用時(shí)，選擇研究過程的能力．10、AC【解析】a、c為共線關(guān)系，線速度相等，b、c為共軸關(guān)系，加速度相等，b、c的線速度不相等，A錯(cuò)；由v=wr可知，a、c的線速度相等，角速度不相等，B錯(cuò)；C對(duì)；設(shè)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(duì)；11、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)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(cuò)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(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)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(duì)衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機(jī)械能增大，故D正確。故選CD。12、AD【解析】

A．a(chǎn)c角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根據(jù)ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正確；B．a(chǎn)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(cuò)誤；C．a(chǎn)c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(cuò)誤；D．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正確。故選AD?！军c(diǎn)睛】本題涉及到兩種物理模型，即ac轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等，bc同為衛(wèi)星，其動(dòng)力學(xué)原理相同，要兩兩分開比較，最后再統(tǒng)一比較．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、50.00【解析】

標(biāo)尺讀數(shù)時(shí)，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(shí)速度；動(dòng)能和勢(shì)能減少量，根據(jù)基本公式求解即可?！驹斀狻康谝豢眨畼?biāo)尺讀數(shù)：；第二空第三空．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)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(shì)能的減少量為：；第七空．機(jī)械