2023年陜西省西安市高新第一中學(xué)國際部物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)正方體空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從頂點(diǎn)A在∠BAD所在范圍內(nèi)（包括邊界）沿不同的水平方向分別拋出，落點(diǎn)都在△B1C1D1平面內(nèi)（包括邊界）．不計(jì)空氣阻力，以地面為重力勢能參考平面．則下列說法正確的是（）A．小球初速度的最小值與最大值之比是1：B．落在C1點(diǎn)的小球，運(yùn)動時(shí)間最長C．落在B1D1線段上的小球，落地時(shí)機(jī)械能的最小值與最大值之比是1：2D．軌跡與AC1線段相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向都相同2、(本題9分)在研究曲線運(yùn)動的條件時(shí)，某同學(xué)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。未放置磁鐵時(shí)，鋼球在水平面上做直線運(yùn)動，若在鋼球運(yùn)動路線的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球?qū)⒆銮€運(yùn)動。該實(shí)驗(yàn)說明A．鋼球所受合力為零時(shí)也可以做曲線運(yùn)動B．鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動C．鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動D．鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動3、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動，重力加速度大小為g．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR4、(本題9分)如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質(zhì)量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度5、(本題9分)如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2A．W1<W2，QC．W1<W2，Q6、如圖，O、A、B三點(diǎn)位于同一直線上，且?，F(xiàn)在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，它在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E，則它在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為A． B． C．2E D．4E7、如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動軌跡，其中a和c是從同一點(diǎn)拋出的，b和c落在地面上同一點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時(shí)間相同 B．a(chǎn)和c的飛行時(shí)間相同C．c的水平速度比a的大 D．a(chǎn)的水平速度比b的大8、物體僅在力F作用下運(yùn)動，F(xiàn)的方向與物體運(yùn)動方向一致，其F－t圖象如圖所示，則物體()A．在t1時(shí)刻速度最大B．從t1時(shí)刻后便開始返回運(yùn)動C．在t1時(shí)刻加速度最大D．在0～t2時(shí)間內(nèi)，速度一直在增大9、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，一絕緣細(xì)線一端拉著帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A．小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢能一定最小B．小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，細(xì)線的拉力一定最小C．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大D．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小10、如圖所示，在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)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?fàn)顟B(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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械能守恒11、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體，物體相對桶壁靜止，若增大圓筒轉(zhuǎn)動的角速度，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，下列說法正確的是（）A．物體相對筒壁下滑 B．物體所受向心力增大C．物體所受的彈力不變 D．物體所受的摩擦力不變12、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止自由下落，經(jīng)時(shí)間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時(shí)重力的功率等于二．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(diǎn)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、質(zhì)量為20kg的小明坐在秋千板上，小明離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，小明運(yùn)動速度的大小是5m/s,他對秋千板的壓力是______N；是______（填“失重”或“超重”）現(xiàn)象。（取g=10m/s2）15、一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向?yàn)檎较?，則小球碰墻前后速度的變化為________，動能的變化為________.三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)2019年4月20日22時(shí)41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號”乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第四十四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌后繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動。衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，不計(jì)地球自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）衛(wèi)星進(jìn)入軌道后的加速度大小gr；（2）衛(wèi)星的動能Ek。17、（10分）(本題9分)如圖所示，排球場的長度為18m，其網(wǎng)的高度為2m．運(yùn)動員站在離網(wǎng)3m遠(yuǎn)的線上，正對網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出．(g取10m/s2)設(shè)擊球點(diǎn)的高度為2.5m，問球被水平擊出時(shí)的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界？

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】小球落在A1C1線段中點(diǎn)時(shí)水平位移最小，落在C1時(shí)水平位移最大，由幾何關(guān)系知水平位移的最小值與最大值之比是1：2，由x=v0t，t相等得小球初速度的最小值與最大值之比是1：2，故A錯(cuò)誤；小球做平拋運(yùn)動，由h=gt2得，下落高度相同，平拋運(yùn)動的時(shí)間相等，故B錯(cuò)誤；落在B1D1線段中點(diǎn)的小球，落地時(shí)機(jī)械能的最小，落在B1D1線段上D1或B1的小球，落地時(shí)機(jī)械能的最大．設(shè)落在B1D1線段中點(diǎn)的小球初速度為v1，水平位移為x1．落在B1D1線段上D1或B1的小球初速度為v2．水平位移為x2．由幾何關(guān)系有x1：x2=1：，由x=v0t，得：v1：v2=1：，落地時(shí)機(jī)械能等于拋出時(shí)的機(jī)械能，分別為：E1=mgh+mv12，E2=mgh+mv22，可知落地時(shí)機(jī)械能的最小值與最大值之比不等于1：2．故C錯(cuò)誤．設(shè)AC1的傾角為α，軌跡與AC1線段相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向與水平方向的夾角為θ．則有，，則tanθ=2tanα，可知θ一定，則軌跡與AC1線段相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向相同，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：該題結(jié)合平拋運(yùn)動考查機(jī)械能守恒，解決本題的關(guān)鍵要掌握平拋運(yùn)動的研究方法，掌握分位移公式，D項(xiàng)也可以根據(jù)作為結(jié)論記?。?、B【解析】

本題關(guān)鍵找出鋼球的速度方向和受力方向，從而判斷出鋼球做曲線運(yùn)動的條件；【詳解】A．在未放置磁鐵時(shí)，小鋼球的合力認(rèn)為是零，則做直線運(yùn)動，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向，合力方向即加速度的方向是指向磁體的方向，兩者不共線，球在做曲線運(yùn)動，說明曲線運(yùn)動的條件是合力或加速度與速度不在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動，故選項(xiàng)B正確，CD錯(cuò)誤。3、C【解析】本題考查了運(yùn)動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運(yùn)動到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題將運(yùn)動的合成與分解、動能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高．4、B【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知則無法求出地球的質(zhì)量，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。5、B【解析】選B.兩次A與B的相對位移相同，由于摩擦而使系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同，即Q1＝Q2.第一次木塊A的位移等于板B的長度，第二次木塊A的位移等于板B的長度與板B的位移之和，所以第一次拉力F做功W1小于第二次拉力F做功W2，所以選項(xiàng)B正確．6、A【解析】

設(shè)，根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式：，則A點(diǎn)的場強(qiáng)：，B點(diǎn)的場強(qiáng)：；A.此選項(xiàng)正確；BCD.三個(gè)選項(xiàng)錯(cuò)誤；7、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。8、CD【解析】

C.根據(jù)牛頓第二定律得，力越大時(shí)，加速度越大，由圖象可知t1時(shí)刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時(shí)刻力F開始減小，但方向未發(fā)生變化，所以物體繼續(xù)向前加速運(yùn)動，所以在t1時(shí)刻速度不是最大，AB錯(cuò)誤；D.由圖象可知在0-t2時(shí)間內(nèi)F的方向沒發(fā)生變化，又F的方向與物體運(yùn)動方向一致，所以物體一直做加速運(yùn)動，所以D正確；9、AD【解析】

A項(xiàng)：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的電勢能最小，故A正確；B、C項(xiàng)：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當(dāng)重力大于電場力時(shí)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大，動能最大；當(dāng)重力等于電場力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，細(xì)線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場力時(shí)，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度最小，故BC錯(cuò)誤；D項(xiàng)：、當(dāng)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，小球的電勢能最小，機(jī)械能最大，所以小球運(yùn)動到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小，故D正確。10、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(gè)過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故A錯(cuò)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(jī)械能也守恒．故C正確、D錯(cuò)誤．故選BC．11、BD【解析】物體做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖

其中重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，若增大圓筒轉(zhuǎn)動的角速度，則根據(jù)a=ω2r可知，物體向心加速度增大，向心力增大，物體所受的彈力增大，故B正確，C錯(cuò)誤；豎直方向重力G與靜摩擦力f仍平衡，即物體仍靜止，物體所受的摩擦力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；故選BD.12、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯(cuò)誤，C正確；D.落地時(shí)的瞬時(shí)速度為：，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：，故D錯(cuò)誤。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(diǎn)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