2023屆邢臺市重點中學高一物理第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，A、B兩小球在光滑水平面上分別以動量p1＝4kg·m/s和p2＝6kg·m/s(向右為參考正方向)做勻速直線運動，則在A球追上B球并與之碰撞的過程中，兩小球的動量變化量Δp1和Δp2可能分別為()A．－2kg·m/s,3kg·m/s B．－8kg·m/s,8kg·m/sC．1kg·m/s,－1kg·m/s D．－2kg·m/s,2kg·m/s2、如圖所示，一木塊放在光滑水平面上，一子彈水平射入木塊中，射入深度為d，平均阻力為f.設木塊滑行距離為s時開始勻速前進，下列判斷正確的是()A．木塊動能的增加量等于f(s＋d)B．子彈損失的動能等于fsC．子彈與木塊總機械能的損失等于fsD．子彈與木塊總機械能的損失等于fd3、如圖所示，在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上，一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，該平面離碗底的距離h為（）A． B． C． D．4、(本題9分)豎直平面內(nèi)有兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、B三點位于同一水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點，將兩個相同的小球分別從A、B處靜止釋放，當它們各自通過C、D時，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．兩球的重力勢能相等5、(本題9分)如圖所示,汽車通過滑輪拉重物A,汽車沿水平方向向右勻速運動,滑輪與繩的摩擦不計,則物體的運動情況是：()A．勻速上升 B．加速上升 C．先加速后減速 D．減速上升6、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體，在水平面做直線運動,初速度大小為8m/s。它在一個水平力作用下，經(jīng)一段時間后速度變?yōu)?m/s，方向與初速度方向相反。則在這段時間內(nèi)物體動量的變化量為A．10，方向與初速度方向相反B．10，方向與初速度方向相同C．6，方向與初速度方向相反D．6，方向與初速度方向相同7、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運動，如圖甲所示．外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2.下列分析正確的是()A．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2B．物體運動的位移為13mC．物體在前3m運動過程中的加速度為3m/s2D．x＝9m時，物體的速度為3m/s8、(本題9分)如圖所示，在水平地面上放著斜面體B，物體A置于斜面體B上．一水平向右的力F作用于物體A，地面對斜面體B的支持力和摩擦力分別用N、f表示．若力F逐漸變大的過程中，兩物體始終保持靜止狀態(tài)．則此過程中（）A．N變大 B．N不變 C．f變大 D．f不變9、質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g3A．物體的重力勢能減少了mghB．物體的動能增加mgh3C．物體的機械能減少mghD．重力做功210、(本題9分)地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則（）A．衛(wèi)星加速度的大小為B．衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的角速度為C．衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的線速度為D．衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的周期為11、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量12、(本題9分)如圖，在真空中的A、B兩點分別放置等量異種點電荷，在電場中通過A、B兩點的連線中點對稱地選取一個閉合路徑abcd?，F(xiàn)將一個質(zhì)子沿abcd移動一周，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點和b點的電場強度相同B．c點電勢低于于d點電勢C．由b→c，電場力一直做正功D．由c→d，質(zhì)子電勢能一直在增加二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系是rA=rC=2rB；若皮帶不打滑，則A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的線速度之比va：vb：vC=__________角速度之比ωa：ωb：ωc=__________；向心加速度之比aa：ab：ac=__________。14、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為60kg的探險者在叢林探險，為了從一絕壁到達水平地面，探險者將一根粗繩纏繞在粗壯樹干上，拉住繩子的另一端，從絕壁邊緣的A點由靜止開始蕩向低處，到達最低點B時腳恰好觸到地面，此時探險者的重心離地面的高度為0.5m．已知探險者在A點時重心高地面的高度為8.5m．以地面為零勢能面，不計空氣阻力．(探險者可視為位于其重心處的一個質(zhì)點)，探險者在A點時的重力勢能________J，探險者運動到B點時的速度大小為_________m/s.15、這是一列橫波在某一時刻的圖像，箭頭表示該時刻質(zhì)點M運動方向。該時刻PQ兩個質(zhì)點都位于波谷，且它們的平衡位置相距20m，已知質(zhì)點P的振幅是2cm，在10s內(nèi)通過的路程是10m，該波的傳播方向_____（“向左”或“向右”），波速為_____m/s。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)已知某半徑與地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍．地球表面的重力加速度為．在這個星球上用細線把小球懸掛在墻壁上的釘子上，小球繞懸點在豎直平面內(nèi)做圓周運動．小球質(zhì)量為，繩長為，懸點距地面高度為．小球運動至最低點時，繩恰被拉斷，小球著地時水平位移為求：(1)星球表面的重力加速度？(2)細線剛被拉斷時，小球拋出的速度多大？(3)細線所能承受的最大拉力？17、（10分）(本題9分)地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計）．問：（1）當小車分別位于A點和B點時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運動，當小車恰好經(jīng)過A點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應滿足什么條件？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】試題分析：由于碰撞過程中，動量守恒，兩小球動量變化大小相等，方向相反，因此A錯誤；因為碰撞的過程中動能不增加．若Δp1和Δp2分別為-8kg?m/s，8kg?m/s，則P1′=-4kg．m/s，P2′=14kg．m/s根據(jù)知碰撞過程中動能增加，B錯誤；兩球碰撞的過程中，B球的動量增加，Δp2為正值，A球的動量減?。1為負值，故C錯誤．變化量為-2kg?m/s，2kg?m/s，符合動量守恒、動能不增加量，以及要符合實際的規(guī)律．故D正確．考點：動量守恒定律及其應用2、D【解析】

A.木塊位移為s，木塊動能的增加量等于fs，故A錯誤；B.木塊位移為s+d，子彈損失的動能等于f(s+d)，故B錯誤；CD.子彈在木塊中滑行的距鶉為d，木塊系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，損失的機械能為fd，故C錯誤，D正確．3、D【解析】

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，則mgtanθ=mω2Rsinθ解得，所以h=R-Rcosθ=R-。A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項D正確；4、C【解析】小球在光滑軌道上運動只有重力做功，故機械能守恒，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；兩球開始的高度相同，機械能相同，因機械能守恒，則在最低點時的機械能相同，故D正確；故選CD．5、B【解析】

設繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，vA=vcosθ，車子在勻速向右的運動過程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運動；A.勻速上升，選項A不符合題意；B.加速上升，選項B符合題意；C.先加速后減速，選項C不符合題意；D.減速上升，選項D不符合題意；6、A【解析】

規(guī)定初速度方向為正方向，物體初狀態(tài)的動量為：，末狀態(tài)的動量為：，則動量的變化量為：，負號表示方向，可知動量變化量的方向與初速度方向相反，A正確。7、ACD【解析】

在W-x圖中，斜率是力。A．由：Wf＝Ffx對應題圖乙可知，物體與地面之間的滑動摩擦力Ff＝2N，由Ff＝μmg可得：μ＝0.2A正確；C．由：WF＝Fx對應題圖乙可知，前3m內(nèi)，拉力F1＝5N，3～9m內(nèi)拉力F2＝2N，物體在前3m內(nèi)的加速度：a1＝＝3m/s2C正確；D．由動能定理得：WF－Ffx＝mv2可得x＝9m時，物體的速度為v＝3m/sD正確；B．物體的最大位移：xm＝＝13.5mB錯誤．8、BC【解析】試題分析：對A和B整體受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件列式求解．解：對A和B整體受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的靜摩擦力f，由于兩物體相對地面始終保持靜止，故加速度為零，合力為零，根據(jù)平衡條件，有：豎直方向：N=（M+m）g…①水平方向：F=f…②當推力F變大時，f變大，支持力不變；故選BC．【點評】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對象；如果對兩個物體分別受力分析，然后運用共點力平衡條件列式求解，問題將復雜化．9、AB【解析】

AD.物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh。故A符合題意D不符合題意。B.物體的合力為13mg，則合力做功為13C.物體除重力做功，阻力做負功，導致機械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得：Ff=所以阻力做功為：W所以機械能減少為2mgh10、BD【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，A錯誤；由，得，B正確；由，得，C錯誤；由，得衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的周期為T=，D正確．11、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．12、BD【解析】

等量同種電荷電場線如圖：

A．結(jié)合等量異種點電荷的電場線的圖象可知，ab兩點的電場強度的方向不同，故A錯誤；

B．d點的電勢為正值，c點的電勢為負值，c點電勢低于d點電勢，故B正確；

C．在bc的連線上，兩電荷連線上方，場強豎直向分量向下，兩電荷連線下方，場強豎直向分量向上。則質(zhì)子由b到c，電場力先做正功后做負功，故C錯誤；

D．由c→d，質(zhì)子受力的方向與運動的方向之間的夾角始終是鈍角，電場力做負功，電勢能一直在增大，故D正確。故選BD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1：1：21：2：21：2：4【解析】

由于皮帶不打滑，各處的線速度相等，而同一固定軸上的輪，角速度相等，從而推出各處的線速度，角速度及向心加速度的關(guān)系?！驹斀狻縖1]由于A、B兩輪皮帶連接，不打滑，因此a、b兩點線速度相B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，因此角速度相等又由于rC=2rB因此可得出va：vb：vC=1：1：2[2]由于rA=2rB可得ωb=2ωa因此ωa：ωb：ωc=1：2：2[3]由于向心加速度可得aa：ab：ac=1：2：414、510012.7【解析】

[1]．在A點的重力勢能為：EP=mghA=60×10×8.5J=5100J[2]．探險者下落的過程只受重力作用，根據(jù)機械能守恒定律：解得：15、向左125【解析】

[1]由題可知，在該時刻M點的速度方向向上，根據(jù)“上下坡法”可知，此時波向左傳播；[2]此時P在波谷，速度方向向上，質(zhì)點P的振幅是2cm，質(zhì)點P經(jīng)過一周期的路程為：4A=8cm由題知，經(jīng)10s走過的路程為10m，則有：個周期，所以周期：s由題知