2022-2023學(xué)年天津耀華嘉誠國際中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)2012年5月19日，在2012鉆石聯(lián)賽上海站男子110米欄比賽中，中國選手劉翔以12秒97的成績奪冠．他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心．如圖所示，假設(shè)劉翔的質(zhì)量為m，在起跑時前進的距離s內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，克服阻力做功為，則在此過程中A．地面的支持力對劉翔做功為mghB．劉翔自身做功為mv2＋mgh+C．劉翔的重力勢能增加量為mv2+D．劉翔的動能增加量為mgh＋2、(本題9分)下列物理量中屬于標(biāo)量的是()A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度3、(本題9分)如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷（上板正、下板負），與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地（電勢為零），在兩極板間有一點P，以C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場強度，表示P點的電勢，表示靜電計指針與豎直桿的偏角。若保持電容器上極板不動，將下極扳向上移動一小段距離至圖中虛線位置，則下列判斷正確的是（）A．C變大 B．增大 C．增大 D．E變大4、(本題9分)如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的是（）A．物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較大B．物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C．物塊滑到底端的速度，前一過程較大D．物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長5、(本題9分)宇航員站在某一星球上，將一個小球距離星球表面h高度處由靜止釋放使其做自由落體運動，經(jīng)過t時間后小球到達星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，則下列選項正確的是()A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．該星球的第一宇宙速度為D．通過以上數(shù)據(jù)無法確定該星球的密度6、(本題9分)2018年2月22日，平昌冬奧會上武大靖以的成績奪得500米短道速滑冠軍．圖示是他在水平彎道上滑行的情景，關(guān)于他在彎道上的受力，下列說法正確的是A．受到的合力為零B．所需的向心力是由靜摩擦力提供的C．受到的重力與支持力是一對相互作用力D．受重力、支持力、摩擦力7、(本題9分)在某次高爾夫球比賽中，美國選手羅伯特－斯特布擊球后，球恰好落在洞的邊緣，假定洞內(nèi)bc表面為球面，半徑為R，且空氣阻力可忽略，重力加速度大小為g，把此球以大小不同的初速度v0沿半徑方向水平擊出，如圖所示，球落到球面上，下列說法正確的是()A．落在球面上的最大速度為B．落在球面上的最小速度為C．小球的運動時間與v0大小無關(guān)D．無論調(diào)整v0大小為何值，球都不可能垂直撞擊在球面上8、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為9、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物塊，在豎直方向的拉力作用下運動的v-t圖象如圖所示(向上為運動的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是(A．4s時克服重力做功的功率為80WB．前6s內(nèi)物塊的重力勢能先增大后減少C．前2s內(nèi)拉力的功率變大D．5s時物塊的動能為4J10、(本題9分)如果取彈簧伸長△x時的彈性勢能為0，則下列說法中正確的是（）A．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為正值B．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負值C．當(dāng)彈簧的壓縮量為△x時，彈性勢能的值為0D．只要彈簧被壓縮，彈性勢能的值都為負值11、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于P點，軌道2、1相切于Q點如右圖所示．則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道1上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1具有的機械能小于它在軌道2具有的機械能D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度12、如圖所示，小球從B點由靜止釋放，擺到最低點C的時間為，從C點向右擺到最高點的時間為.擺動過程中，如果擺角始終小于5°，不計空氣阻力。下列說法中正確的是（）A．，擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小B．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變C．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小D．，擺線碰釘子的瞬間，小球的加速度變大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中(1)以下是小明同學(xué)準(zhǔn)備完成的實驗步驟，請你幫他按操作的先后順序，用字母排列出來：______A．以彈力為橫坐標(biāo)，以彈簧伸長量為縱坐標(biāo)，用描點法作出實驗圖象；B．記下彈簧不掛鉤碼時，其下端在刻度尺上的刻度L0；C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時，記下彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式F．解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義(2)小華同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，根據(jù)圖象，可計算得到兩個彈簧的勁度系數(shù)分別為k甲=______N/m，k乙=______N/m（結(jié)果取3位有效數(shù)字）(3)從圖象上看，圖象上端為曲線，說明該同學(xué)沒能完全按實驗要求做，圖象上端成為曲線是因為______，若要制作一個精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧______（選填“甲”或“乙”）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置“驗證動量守恒定律”，實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平。其實驗步驟如下：a.用天平測出小球A、B的質(zhì)量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把輕彈簧的一端固定在固定擋板上，用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，A再沿平臺運動，最后滑落臺面，記錄小球A的落地點P的位置；c.放上小球B，把輕彈簧的一端仍固定在固定擋板上，還用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于相同的壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，和小球B沿一條直線碰撞后都滑落臺面，記錄A、B滑塊的落地點的N、M

位置；d.用刻度尺測出三個落地點N、P、M距操作臺邊緣的水平距離x1、x2、x3；(1)實驗步驟a中，要求mA>mB，其原因為______________。(2)實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平，其原因為______________。(3)如果A、B組成的系統(tǒng)水平動量守恒，須滿足的關(guān)系是___________________(用測量量表示)。(4)該實驗還可以驗證碰撞過程是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失)，只要再滿足_________的關(guān)系式，即可說明兩小球的碰擅為彈性碰撞(用測量量表示)。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）電子偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為和的同心金屬半球面和構(gòu)成，其過球心的截面如圖所示，在、半球面間加電壓會形成沿半徑方向的電場．一電子束以不同初速度大小從偏轉(zhuǎn)器板正中間小孔垂直入射，進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域．在射入的電子中，其中初速度大小為的電子恰好能沿虛線做勻速圓周運動，并從板的正中間小孔垂直板射出．電子電荷量為、質(zhì)量為，半球面和的電勢分別為、，虛線處的電勢為、電場強度大小為，忽略電場的邊緣效應(yīng)，電子重力不計．（1）判斷兩半球面、的電勢高低；（2）求到達板上邊緣處的電子動能改變量；（3）求初速度；（4）若極板左側(cè)有一平行板電容器，兩極板、的間距為，長度為．從小孔垂直板射出的電子，從、兩極板的正中間平行于極板方向射入，電子恰能從極板左端邊緣飛出．求、兩極板間的電壓．16、（12分）(本題9分)如圖所示，固定斜面的傾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力將質(zhì)量m=1kg的物塊從斜面底端由靜止開始拉動，t=2s后撤去該拉力，整個過程中物塊上升的最大高度h=2.5m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=.重力加速度g=10m/s2.求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的大小.17、（12分）如圖所示，光滑曲面與粗糙平直軌道平滑相接，B為連接點，滑塊(視為質(zhì)點)自距水平軌道高為h的A點，由靜止自由滑下，滑至C點速度減為零．BC間距離為L．重力加速度為g，忽略空氣阻力，求：(1)滑塊滑至B點的速度大??；(2)滑塊與水平面BC間的動摩擦因數(shù)；(3)若在平直軌道BC間的D點平滑接上一半圓弧形光滑豎直軌道(軌道未畫出)，，再從A點釋放滑塊，滑塊恰好能沿弧形軌道內(nèi)側(cè)滑至最高點．不考慮滑塊滑入半圓弧形光滑軌道時碰撞損失的能量，半圓弧的半徑應(yīng)多大？

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、B【解析】A.由于人的腳并沒有離開地面，故地面的支持力對劉翔并不做功，故A錯誤；B.由動能定理可知，W?mgh?W阻=，故自身做功為+mgh+W阻，故B正確；C.人的重力勢能的增加量等于mgh=W?W阻?，故C錯誤；D.動能增加量為=W?mgh?W阻，故D錯誤．故選B.2、C【解析】

A.線速度是矢量，故A錯誤；B.角速度是矢量，故B錯誤；C.周期是標(biāo)量，故C正確；D.向心加速度是矢量，故D錯誤。3、A【解析】

A．保持電容器上極板不動，將下極扳向上移動一小段距離，兩板間距離減小，據(jù)知，電容器電容C增大。故A項正確；B．據(jù)A項分析知，電容器電容C增大；電容器所帶電荷量不變，據(jù)知，電容器兩板間電勢差減小，則靜電計指針與豎直桿的偏角減小。故B項錯誤；CD．電容器所帶電荷量不變，兩板間距離減小，據(jù)兩板間的電場強度E不變；P點與下極板間距離減小，據(jù)電勢差與電場強度關(guān)系知，P點與下極板間電勢差減小，電容器下極板接地（電勢為零），則P點的電勢減小。故CD兩項錯誤。4、D【解析】

A.先讓物塊從A由靜止開始滑到B，又因為動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，說明重力沿斜面向下的分力在整個過程中都大于摩擦力。也就是說無論哪邊高，合力方向始終沿斜面向下。物塊從A由靜止開始滑到P時，摩擦力較大，故合力較小，距離較短；物塊從B由靜止開始滑到P時，摩擦力較小，故合力較大，距離較長，物塊從A由靜止開始滑到P時合力做功較少，所以由動能定理，P點是動能較小；由B到P時合力做功較多，P點是動能較大。故A錯誤；B.由E=fs得知，無法確定f做功多少。即物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程不一定較少；故B錯誤；C.由動能定理，兩過程合力做功相同，到底時速度大小應(yīng)相同。故C錯誤；

D.采用v-t法分析，第一個過程加速度在增大，故斜率增大，如圖1，第二個過程加速度減小，故斜率變小，如圖2，由于傾角一樣大，根據(jù)能量守恒，末速度是一樣大的，而總路程一樣大，圖象中的面積就要相等，所以第一個過程的時間長；故D正確。5、A【解析】試題分析：設(shè)該星球的重力加速度為，則根據(jù)自由落體運動規(guī)律：，得到：，故選項B錯誤；根據(jù)在表面重力等于萬有引力：，可以得到：，故選項A正確；根據(jù)，則第一宇宙速度為：，故選項C錯誤；根據(jù)密度公式：，故選項D錯誤．考點：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】本題是萬有引力與平拋運動的綜合，要抓住自由落體運動的加速度就等于重力加速度，能熟練根據(jù)萬有引力等于重力求天體的質(zhì)量及密度．6、D【解析】

水平彎道轉(zhuǎn)彎需要有力提供向心力，此時人受重力、支持力、靜摩擦，冰面的摩擦力非常小不可能提供向心力．【詳解】水平彎道轉(zhuǎn)彎需要有力提供向心力，此時人受重力、支持力、靜摩擦，人的向心力大部分應(yīng)該是由支持力的水平分力提供的，而并非摩擦力，故AB錯誤，D正確；受到的重力施力物體是地球，支持力施力物體是地面，它們不是相互作用力，故C錯誤；故選D．7、BD【解析】

AB．平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，由h=gt2得t=設(shè)小球落在A點時，OA與豎直方向之間的夾角為θ，水平方向的位移為x，豎直方向的位移為y，水平方向的初速度為v0，到達a點時豎直方向的速度為vy，如圖所示由幾何關(guān)系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由聯(lián)立得所以落在球面上時的小球有最小速度，當(dāng)時，最小速度為，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，小球下落的時間與小球的初速度有關(guān)．故C錯誤；D．小球撞擊在圓面時，速度方向斜向右下方，根據(jù)“中點”結(jié)論可知，由于O不在水平位移的中點，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故D正確。故選BD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，能巧妙運用“中點”的推論分析小球速度的方向，也可以結(jié)合運動學(xué)公式列式進行分析．8、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當(dāng)牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當(dāng)汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD?！军c睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關(guān)鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。9、AD【解析】

4s時，由v-t圖象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力與物體運動方向相反，θ=180°)；代入數(shù)據(jù)得：4s時克服重力做功的功率為80W；故A正確；前6s內(nèi)物塊一直朝上運動，物體的重力勢能會一直增加，故B錯誤；前2s內(nèi)物體的速度未發(fā)生改變，物體做勻速直線運動，拉力與重力平衡；又由功率的計算公式P=Fvcosθ；得前2s內(nèi)拉力的功率為定值，故C錯誤；由Ek=【點睛】此題要理解v-t圖象得相關(guān)意義：(1)v-t圖象與t軸圍成的面積表示物塊的位移；(2)v一直為正值，故物體一直朝一個方向運動；并結(jié)合功率的計算公式就能解決問題。10、BC【解析】

AB.如果取彈簧伸長△x時的彈性勢能為0，彈簧回復(fù)原長，彈力對彈簧做正功，彈性勢能減小，故彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負值;故A錯誤，B正確.C.當(dāng)彈簧的壓縮量為△x，又對彈簧做負功，勢能增大，根據(jù)對稱性知此時彈性勢能為0；故C正確.D.根據(jù)C分析知壓縮彈簧勢能不一定為負值，與彈簧的壓縮量有關(guān)系；故D錯誤.11、ACD【解析】A項：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，，解得：，軌道1半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率，故A正確；B項：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，，解得：，軌道1半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上的角速度小于在軌道1上的角速度，故B錯誤；C項：衛(wèi)星從軌道1到軌道2要點火加速，即把燃燒燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以衛(wèi)星在軌道1具有的機械能小于它在軌道2具有的機械能，故C正確；D項：根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得加速度：，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度，故D正確．點晴：本題考查衛(wèi)星的變軌和離心運動等知識，關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達式，再進行討論．12、BD【解析】

單擺的小角度擺動是簡諧運動，根據(jù)單擺的周期公式分析，注意擺動中擺長是變化的；同時根據(jù)受力情況以及功能關(guān)系確定小球的速率?！驹斀狻緼BC.因擺角始終小于5°，則小球在釘子兩邊擺動時均可看做單擺，因為在左側(cè)擺動時擺長較長，根據(jù)可知周期較大，因擺球在釘子兩邊擺動的時間均為所在擺周期的，可知：；擺線碰釘子的瞬間，由于水平方向受力為零，可知小球的速率不變；故B正確AC錯誤；D.擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變,而半徑變小，所以加速度變大，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CBDAEF66.7N/m200N/m彈力過大超過彈簧彈性限度甲【解析】

（1）根據(jù)實驗過程可知，實驗中先組裝器材，即CB，然后進行實驗，即D，最后數(shù)據(jù)處理，即AEF。所以先后順序為CBDAEF。（2）勁度系數(shù)為：KA=N/m=66.7N/m，KB=N/m=200N/m（3）向上彎曲的原因是彈力過大，超過彈簧彈性限度，注意該圖象中縱坐標(biāo)為伸長量，橫坐標(biāo)為拉力，斜率的倒數(shù)為勁度系數(shù)，從圖象上可以看出甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的勁度系數(shù)較小，因此其精度高。所以應(yīng)選彈簧甲。14、保證小