2023屆北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、某同學(xué)在離地h高的平臺上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球落地前瞬間的速度大小為v，重力加速度為g，不計空氣阻力，（以地面為零勢面）則（）A．人對小球做功B．人對小球做功C．小球拋出時的動能為D．小球落地的機械能為2、(本題9分)光滑水平面上的物體受水平恒力F作用，沿著力的方向發(fā)生了位移s．此過程中，以下哪種情況可使物體的動能由10J增加到30J？A．F＝10N，s＝2m； B．F＝10N，s＝4m；C．F＝20N，s＝2m D．F＝20N，s＝0.5m3、(本題9分)下列關(guān)于速度、速度的變化及加速度的相互關(guān)系理解正確的是（）A．加速度增大，速度一定增大B．加速度越大，速度一定越大C．速度變化得越快，加速度就越大D．速度不變，加速度(不為零)也不變4、關(guān)于功和能，下列說法正確的是（）A．功有正負，因此功是矢量B．能量的單位是焦耳，功的單位是瓦特C．能量可以轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，但是總量不變D．物體發(fā)生1m位移的過程中，作用在物體上大小為1N的力對物體做的功一定為1J5、(本題9分)如圖所示，小球位于輕質(zhì)彈簧的正上方，小球從高處由靜止自由下落，直至彈簧壓縮到最短．不考慮空氣阻力的影響，下列敘述中正確的是（）A．整個過程中，小球的機械能守恒B．整個過程中，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．在壓縮彈簧的過程中，小球的機械能先增大后減小D．在壓縮彈簧的過程中，小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量6、(本題9分)如圖所示，輕彈簧水平固定在墻上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左運動。在小球向左壓縮彈簧的過程中A．小球做勻減速運動B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．小球克服彈力做功，機械能減少D．小球和彈簧剛接觸時速度最大，加速度最大7、汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標，也是未來汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能最有效的方法，也是各國政府檢驗汽車安全性能的強制手段之一。試驗時讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國際標準碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標準碰撞試驗臺。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對該試驗的下列分析，正確的是（）A．汽車前面的發(fā)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進行碰撞試驗時模擬乘員受到的傷害就越小B．汽車發(fā)生碰撞時，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力C．相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些D．如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害8、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星表面進行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v9、(本題9分)一物體放在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示，則A．0~8s時間內(nèi)水平拉力的沖量大小為零B．0~6s時間內(nèi)合外力的沖量大小為4N.sC．t=4s時物體的動量大小為4kg.m/sD．0~8s時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功30J10、(本題9分)質(zhì)量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量也為M的小球以速度v0水平?jīng)_上小車，到達某一高度后，小球又返回小車的左端，則()A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動B．小球以后將向左做平拋運動C．此過程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽上上升的最大高度為11、(本題9分)如圖所示,某段直滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度大小為g.在運動員滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運動員受到的摩擦力的大小為mgB．運動員獲得的動能為mghC．運動員克服摩擦力做功為mghD．運動員減少的機械能為mgh12、(本題9分)如圖所示，在水平光滑地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接．A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)．若突然撤去力F，則下列說法中正確的是（）A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒C．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒D．木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒二、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“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，電火花打點計時器在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s）．（1）關(guān)于實驗過程，下列說法正確的有___．A．選用4?6V交流電源B．選擇體積小，質(zhì)量大的重物C．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進行實驗D．若先釋放重物，后接通電源，打出的紙帶無法進行實驗驗證（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB＝_____m/s；（保留三位有效數(shù)字）（3）從起點0到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量EP＝_____J，此過程中物體動能的增加量Ek＝_____J，由此得到的實驗結(jié)論是____（填“重物的機械能守恒”或“重物的機械能不守恒”）（g取9.8m/s2，所有計算保留三位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如題圖所示．（1）在平衡摩擦力這一步驟中，操作時______（選填“需要”或“不需要”）懸掛沙桶．（1）根據(jù)一條實驗中打出的紙帶，通過測量、計算，作出小車的圖象見題圖，可知小車的加速度為________m/s1．（3）在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持拉力F不變，測出小車質(zhì)量m和加速度a，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)實驗，得到多組不同的m及相應(yīng)a的實驗數(shù)據(jù)．為了直觀反應(yīng)a與m的關(guān)系，應(yīng)作出___________（選填“”或“”）圖像．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）2019年1月3日，中國“嫦娥四號”探測器成功在月球背面軟著陸中國載人登月工程前進了一大步。已知地球與月球的質(zhì)量之比為81:1，地球與月球的半徑之比為4:1。忽略地球與月球的自轉(zhuǎn)。(1)求地球和月球表面的重力加速度大小之比g1：g2(2)若在地球和月球表面附近，分別豎直上拋一個小球結(jié)果兩小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近豎直上拋的小球的初速度大小之比16、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平向右場強為E的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的點電荷從A點由靜止釋放，僅在電場力的作用下運動到B點，所用時間為t，求：（1）AB兩點間距離；（2）A、B兩點間的電勢差；（3）點電荷從A點運動到B點過程中電場力對點電荷做的功。17、（12分）(本題9分)如圖光滑水平導(dǎo)軌AB的左端有一壓縮的彈簧，彈簧左端固定，右端前放一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點），物塊與彈簧不粘連，B點與水平傳送帶的左端剛好平齊接觸，傳送帶的長度BC的長為L=6m，沿逆時針方向以恒定速度v=1m/s勻速轉(zhuǎn)動．CD為光滑的水平軌道，C點與傳送帶的右端剛好平齊接觸，DE是豎直放置的半徑為R=0.4m的光滑半圓軌道，DE與CD相切于D點．已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若釋放彈簧，物塊離開彈簧，滑上傳送帶剛好能到達C點，求彈簧儲存的彈性勢能；（1）若釋放彈簧，物塊離開彈簧，滑上傳送帶能夠通過C點，并經(jīng)過圓弧軌道DE，從其最高點E飛出，最終落在CD上距D點的距離為x=1.1m處（CD長大于1.1m），求物塊通過E點時受到的壓力大?。唬?）滿足（1）條件時，求物塊通過傳送帶的過程中產(chǎn)生的熱能．

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】

AB.設(shè)小球拋出時的速度為，在此過程中人對小球做功，根據(jù)動能定理可知：此后小球做平拋運動，下落高度h的過程中，有動能定理可知：聯(lián)立解得：故AB錯誤；C.小球拋出時的動能為故C正確；D.以拋出點為零勢能點，此時的機械能為，小球在下落過程中機械能守恒，所以小球落地的機械能為，故D錯誤。2、A【解析】據(jù)題，物體的動能由10J增加到30J，則物體的動能增加了20J；根據(jù)動能定理得，，符合題意，A正確；根據(jù)動能定理得，不符合題意，B錯誤；根據(jù)動能定理得，符合題意，C錯誤；根據(jù)動能定理得，不符合題意，D錯誤．3、C【解析】

A．加速度方向和速度方向相反時，物體做減速運動，此時若加速度增大，速度仍舊是減小的，只不過減小的慢了，故A錯誤；BC．加速度越大，速度變化越快，但速度不一定大，故B錯誤，C正確；D．速度不變，則加速度一定為零，故D錯誤．故選C．4、C【解析】

A.功有正負，但功是標量，故A錯誤；B.能量的單位是焦耳，功的單位是焦耳，故B錯誤；C.根據(jù)能量守恒定律可知，能量可以轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，但是總量不變，故C正確；D.物體發(fā)生1m位移的過程中，作用在物體上大小為1N的力對物體做的功不一定為1J，因為力有可能能與位移不在一條直線上，故D錯誤；5、B【解析】

AB、小球下降的過程中，有重力和彈簧彈力做功，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球的機械能不守恒，故B正確，A錯誤；C、小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機械能減小，故C錯誤；D、在壓縮彈簧的過程中，根據(jù)能量守恒可知小球機械的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤；故選B．【點睛】根據(jù)機械能守恒的條件判斷小球機械能是否守恒；小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機械能減?。?、C【解析】

A.小球向左壓縮彈簧，形變量越來越大，故彈力越來越大，則根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度越來越大，做加速度變大的減速運動，故A錯誤；B.由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)外力做功為零，故系統(tǒng)的機械能守恒，故B錯誤；C.彈力對小球做負功，即小球克服彈力做功，所以小球的機械能減小，故C正確；D.小球和彈簧剛接觸時速度最大，但此時彈力最小，加速度最小，故D錯誤。7、BCD【解析】

A.汽車前面的發(fā)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進行碰撞試驗時與障礙物碰撞的時間越短，根據(jù)動量定理可知F?t=m?v，則F越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項A錯誤；B.汽車發(fā)生碰撞時，在人動量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間，根據(jù)動量定理F?t=m?v可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項B正確.C.相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時，作用的時間較長，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項C正確；D.如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害，選項D正確.8、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個小球”可知，考查了平拋運動。根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運行速度即為第一宇宙速度?！驹斀狻緼、根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用。9、BCD【解析】

A、由圖象知，力F的方向恒定，故力F在0～8s內(nèi)的沖量I=F1t1+F2t2+F3t3=3×4+2×2+0×2N?s=16N?s；方向向右，故A錯誤．B、由4~6s物體勻速直線運動可知，則0~6s的，故B正確．C、因0~4s的，根據(jù)動量定理可知動量變化為4N·s，而初動量為零，則4s末的動量為4kg.m/s，故C正確．D、由圖象的面積代表位移，可求得0~8s的位移為，根據(jù)功的定義式可得，故D正確．故選BCD．【點睛】此題考查了學(xué)生對圖象問題的分析能力，能從圖象中得出相關(guān)的信息，然后結(jié)合動能定理和動量定理的計算公式進行計算求解，是高考的熱點考題．10、AC【解析】設(shè)小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，選取向右為正方向，整個過程中動量守恒，得：Mv0=Mv1+Mv2，由機械能守恒得：Mv02=Mv12+Mv22，聯(lián)立解得：v1=0，v2=v0，即小球與小車分離后二者交換速度，所以小球與小車分離后做自由落體運動，故B錯誤，A正確．對小車運用動能定理得，小球?qū)π≤囎龉Γ篧=Mv02-0=Mv02，故C正確．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則：Mv0=2M?v；Mv02=?2Mv2+Mgh

，聯(lián)立解得：h=，故D錯誤．故選AC．點睛：本題考查了動量守恒定律和能量守恒定律的綜合，知道當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球上升到最大高度；當(dāng)兩物體質(zhì)量相等時，兩物體相互作用后交換速度．11、BD【解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律知;可解得：，故A錯；B、根據(jù)動能定理可知解得：，故B對；C、運動員克服摩擦力做功為，故C錯；D、摩擦力做功導(dǎo)致運動員的機械能減少了，所以機械能的減少量就等于克服摩擦力做的功即，故D對；綜上所述本題答案是：BD【點睛】由幾何關(guān)系可以知道運動員下滑的位移,則由速度和位移公式可得出運動員的末速度,則可得出運動員的動能;由動能定理可得出運動員克服摩擦力所做的功;由功能關(guān)系即可得出機械能的改變量.12、BC【解析】

AB、撤去F后，木塊A離開豎直墻前，豎直方向兩物體所受的重力與水平面的支持力平衡，合力為零；而墻對A有向右的彈力，所以系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒．這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒．故A錯誤，B正確．CD、A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，所以系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)機械能也守恒．故C正確、D錯誤．故選BC．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)BC(2)1.55m/s(3)1.22J1.20J重物的機械能守恒【解析】（1）電火花打點計時器使用的是220V的交流電源，A錯誤；為了減小實驗過程中的空氣阻力，應(yīng)使用體積小，質(zhì)量大的重物體，B正確；為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進行實驗，C正確；若先釋放重物，后接通電源，則紙帶上打出的點比較少，獲得的數(shù)據(jù)較小，誤差較大，但不是無法驗證實驗，D錯誤；（2）根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻速度推論可得v（3）減小的重力勢能為ΔEP=mg14、不需要3