2023年安徽省安慶一中、山西省太原五中等五省六校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學年高一下物理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(nèi)，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(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。考試結(jié)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)下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是（）A．重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的；B．某物體位置一定時，重力勢能的大小是一定的；C．重力勢能等于零的物體，其重力勢能只能增加，不可能再減??；D．在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零；2、關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中正確的是：A．它一定在兩極上空運行 B．各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都不同C．它運行的線速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度3、如圖所示，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點，另一端固定一個小球（可視為質(zhì)點）．小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且能通過最高點，g為重力的加速度，下列說法正確的是（）A．小球到達最高點時所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過最低點時所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過最高點時所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過最低點時所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小4、(本題9分)某航天飛機在完成任務(wù)后，在點從圓形軌道I進入橢圓軌道Ⅱ，為軌道Ⅱ上的近地點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的速度小于在軌道I上經(jīng)過點的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的加速度小于在軌道I上經(jīng)過點的加速度C．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的速度可能大于第一宇宙速度D．在軌道Ⅱ上運動的周期大于在軌道I上運動的周期5、(本題9分)2017年9月29日我國成功用長征二號丙運載火箭將3顆新型衛(wèi)星送入軌道，如圖是火箭點火升空瞬間時的照片，在這一瞬間關(guān)于火箭的判斷，下列說法正確的是（）A．火箭對燃氣的作用于力大于燃氣對火箭的推進力B．燃氣對火箭的推進力等于火箭的重力C．火箭的速度很小，但加速度可能較大D．火箭的速度很大，所以加速度也很大6、如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A． B． C． D．7、(本題9分)某同學將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時，物體的速度為2m/s，g取10m/s2,則：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物體克服重力做功12J D．手對物體的拉力做功12J8、如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接，右邊與一個足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和?，F(xiàn)讓A以的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰撞的時間為，碰后的速度大小變?yōu)?，當A與B碰撞后立即粘在一起運動，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度9、(本題9分)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．3t0時刻的瞬時功率為5B．3t0時刻的瞬時功率為15C．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為23D．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為2510、用繩子系一小球，使它在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，則（）A．重力對球不做功，繩的拉力對球做功B．重力和繩的拉力對球都不做功C．繩的拉力等于球做圓周運動的向心力D．小球所受的合力提供做圓周運動的向心力11、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結(jié)果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=600，則下列說法正確的是()A．小球重力與電場力的關(guān)系是mg=qEB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2qEC．小球在A點和B點的加速度大小相等D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，不能沿AB圓弧而運動12、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向沿x軸正方向D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實驗可以搬到太空中進行．飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設(shè)飛船中帶有基本的測量工具．..（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是_________________________．（2）實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和___________．（3）待測物體質(zhì)量的表達式為_____________．14、（10分）用一把刻度尺和一支彈簧測力計探究彈性細繩的伸長量與所受拉力的定量關(guān)系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長的一根彈性細繩的左右兩端，R1和R2是固定在細繩上的兩個標識?，F(xiàn)將A端固定，用彈簧測力計將B端沿著細繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點位置及彈簧測力計的讀數(shù)如圖乙、丙所示。已知細繩始終處于彈性限度內(nèi)。(1)分析實驗數(shù)據(jù)可知，彈性細繩的伸長是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩的伸長量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時測力計的示數(shù)為___________N。(3)手持細繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時勻速運動，A端向左B端向右。實驗中若發(fā)現(xiàn)標識R1不動，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現(xiàn)標識R2不動，則A、B兩端的速度之比為___________。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)圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細圓管（細圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點水平進入軌道而從D點水平飛出．今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差△F．改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得△F-L的圖線如圖（乙）所示，（不計一切摩擦阻力，g取11m/s2），試求：（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為1．8m．小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2．4m，小球通過D點時的速度大?。?）小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小16、（12分）(本題9分)請用“牛頓第二定律”推導(dǎo)“動能定理”。（要說明推導(dǎo)過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義）17、（12分）(本題9分)如圖所示，有半徑相同的小球a、b，a球質(zhì)量為2m，b球質(zhì)量為m，b球位于光滑軌道ABC的水平段BC的末端C處。a球從距BC水平面高h的A處由靜止滑下，在C處與b球發(fā)生彈性正碰。求：（1）碰前瞬間a球的速度v；（2）兩球在水平地面DE上的落點間的距離s。

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、A【解析】

（1）根據(jù)重力勢能的定義可以知道，重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的。故A正確；（2）重力勢能的大小與零勢能面（參考平面）的選取有關(guān)，零勢能面不同，重力勢能不同，B錯誤；（3）重力勢能等于零的物體，其重力勢能也能減小，在零勢能面以下，重力勢能為負，C錯誤；（4）若地面不是零勢能面，則在地面上的物體重力勢能不為零，D錯誤。故本題選A。2、C【解析】

A.同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，故A項錯誤；B.因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，根據(jù)因為T一定值，所以r也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度是一定值，故B項錯誤；C.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故C項正確；D.因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即周期相同，由公式可得同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D項錯誤．3、B【解析】試題分析：最高點時，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯誤；因最低點時，小球一定有向上的向心力；該力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正確；在速度由零增大到時，小球通過最高點時所受輕軒的作用力隨速度的增大而減小；故C錯誤；小球在最低點時，，故速度越大則拉力越大；故D錯誤；故選B．考點：向心力；牛頓定律的應(yīng)用4、A【解析】

A.在軌道II變軌到軌道I時，需要在軌道II上經(jīng)過A點時點火加速，故在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的速度小于在軌道I上經(jīng)過A點的速度，A正確；B.在兩個軌道上經(jīng)過A點時，軌道半徑相同，根據(jù)可得在兩個軌道上經(jīng)過A點時的加速度相等，B錯誤；C.第一宇宙速度是近地軌道上的環(huán)繞速度，為衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以經(jīng)過A點時的速度小于第一宇宙速度，C錯誤；D.由于在軌道I上運行的半長軸大于在軌道II上的半長軸，根據(jù)可知在軌道I上的周期大于在軌道II上的周期，D錯誤．5、C【解析】A項：由牛頓第三定律可知，火箭對燃氣的作用于力與燃氣對火箭的推進力為一對相互作用力，所以大小相等，故A錯誤；B項：由于火箭向上加速，所以燃氣對火箭的推進力大于火箭的重力，故B錯誤；C、D項：火箭點火升空瞬間由于推動力作用，火箭立刻獲得加速度，但是由于“瞬間”這個時間很小接近于零，由v=at，故火箭的速度很小，故可知火箭的速度很小，加速度很大，故C正確，D錯誤。點晴：掌握好“瞬間”的含義，此時間很多時候可以認為是零；其次要知道物體速度變化量是加速度在時間上的積累。6、A【解析】

兩球之間的相互吸引力，則兩球帶等量異種電荷；假設(shè)A帶電量為Q，B帶電量為﹣Q，兩球之間的相互吸引力的大小是：第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為：C與B接觸時先中和再平分，則C、B分開后電量均為：這時，A、B兩球之間的相互作用力的大?。骸.與運算結(jié)果相符，A正確。B.與運算結(jié)果不符，B錯誤。C.與運算結(jié)果不符，C錯誤。D.與運算結(jié)果不符，D錯誤。7、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動能的變化量，，A錯誤B正確。CD.克服重力做功，因為合力做功2J，所以手對物體做功為，C錯誤D正確。8、AC【解析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時無能量損失，A將以速度水平向右運動，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動時，機械能守恒，由機械能守恒定律得，解得，故D錯誤?？键c：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律即可正確解題。9、BD【解析】

AB.3t0時速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0時刻瞬時功率P=3F0·v=15故A錯，B對；CD.0~2t0內(nèi)，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0內(nèi)位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0內(nèi)水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0內(nèi)平均功率P=W1＋C錯，D對。10、BD【解析】

AB.重力和拉力都與小球的運動方向垂直，所以重力和繩的拉力對球都不做功，故A錯誤，B正確．CD.重力和拉力的合力提供做圓周運動的向心力，故C錯誤，D正確．11、CD【解析】

A、小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理得：，得，即，故A錯誤；B、小球到達B點時速度為零，向心力為零，則沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析可知：，故圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力為，故B錯誤；C、在A點，小球所受的合力等于重力，加速度；在B點，合力沿切線方向，加速度，所以A、B兩點的加速度大小相等，故C正確；D、如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，不能沿AB圓弧而運動，故D正確；故選CD．【點睛】小球從A運動到B的過程中，重力和電場力做功，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理求解小球重力與電場力的關(guān)系；小球在B點時，球到達B點時速度為零，向心力為零，沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析，求解圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力．12、AD【解析】

A．圖的斜率為E，C點電勢的拐點，則電場強度為零，故A正確；B．由圖知A點的電勢為零，則O點的點電荷的電量比M點的點電荷的電量大，且O點的電荷帶正電，M點電荷帶負電．故B錯誤；C．由圖可知：OM間電場強度方向沿x軸正方向，MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向．故C錯誤；D．因為MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向，則將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負功．故D正確；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運動的半徑R【解析】太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和物體做圓周運動的半徑R，則可得待測物體質(zhì)量的表達式14、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細繩長度為6.00cm。

圖乙中，彈性細繩長度為9.00cm，伸長了3.00cm，測力計的示數(shù)為2.4N，

圖丙中，彈性細繩長度為12.00cm，伸長了6.00cm，測力計的示數(shù)為4.8N，

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩是均勻伸長的，且伸長量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長度是R2長度的一半，則當標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此時彈簧測力計的示數(shù)為3.6N。

第五空.第六空.由圖甲可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為4.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為2.00cm；

由圖乙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為6.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為3.00cm；

由圖丙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為8.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為4.00cm；

綜上可知，R2左側(cè)彈性細繩長度是右側(cè)彈性細繩長度的2倍，

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標識R1不動，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為1：2。

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標識R2不動，