湖北省武漢第二中學2023年物理高一第二學期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距較遠。將兩個大小均為F的力，同時分別水平作用在A、B上，經(jīng)過相同時間后撤去兩個力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將A．停止運動B．向左運動C．向右運動D．運動方向不能確定2、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當兩球運動到某點重新相遇的速率分別為和，若不計空氣阻力，則A． B． C． D．3、如圖所示，把石塊從高處拋出，初速度方向與水平方向夾角為（），石塊最終落在水平地面上．若空氣阻力可忽略，僅改變以下一個因素，可以對石塊在拋出到落地的過程中的“動能的變化量”和“動量的變化量”都產(chǎn)生影響，這個因素是（）A．拋出石塊的速率v0 B．拋出石塊的高度hC．拋出石塊的角度 D．拋出石塊用力的大小4、(本題9分)研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比A．距地面的高度變大B．向心加速度變大C．線速度變大D．角速度變大5、(本題9分)如圖所示，斜面上有P、R、S、T四個點，PR＝RS＝ST，從P點正上方的Q點以速度v水平拋出一個物體，物體落于R點，若從Q點以速度2v水平拋出一個物體，不計空氣阻力，則物體落在斜面上的A．R與S間的某一點B．S點C．S與T間的某一點D．T點6、在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個質(zhì)量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場，之后進入電場線豎直向下的勻強電場發(fā)生偏轉，最后打在屏上，整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么A．偏轉電場對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時速度一樣大C．三種粒子運動到屏上所用時間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置，8、(本題9分)忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑9、(本題9分)放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運動．拉力F和物塊速度v隨時間t變化的圖象如圖，則()A．第1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5NB．物塊的質(zhì)量為11kgC．第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大D．前3s內(nèi)物塊機械能先增大后不變10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達距地面深度為h的B點時速度減為零不計空氣阻力，重力加速度為g。則關于小球下落過程中，說法正確的是A．整個下落過程中，小球的機械能減少了mgHB．整個下落過程中，小球克服阻力做的功為mg(H+h)C．在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于m2gHD．在陷入泥潭過程中，小球動量的改變量的大小等于m2gH11、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計一切摩擦)，到達某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對地將向右做平拋運動C．小球離車后，對地將做自由落體運動D．此過程中小球對車做的功為6J12、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車．現(xiàn)有一質(zhì)量為2m的小球以v0的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去(不計摩擦)，到達某一高度后，小球又返回小車右端，則()A．小球在小車上到達的最大高度為vB．小球離車后，對地將做自由落體運動C．小球離車后，對地將向右做平拋運動D．此過程中小球對車做的功為8二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，兩根細直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運動，并保持兩桿始終垂直.此時兩桿交點O的運動速度大小v=_______________.14、(本題9分)動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比，則其質(zhì)量之比mA∶mB=___；動量之比___；兩者碰后粘在一起運動，其總動量與A原來動量大小之比__。15、(本題9分)甲、乙倆物體以大小相等的線速度做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比為1:3，軌道半徑之比為3:4，則甲、乙兩物體的角速度大小之比為____，向心加速度大小之比為___。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的軌道固定在豎直平面內(nèi)，其O點左邊為水平軌道，O點右邊的曲面軌道高度h＝0.45m，左右兩段軌道在O點平滑連接。質(zhì)量m＝0.10kg的小滑塊a由靜止開始從曲面軌道的頂端沿軌道下滑，到達水平段后與處于靜止狀態(tài)的質(zhì)量M＝0.30kg的小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞后小滑塊a恰好停止運動。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑塊a通過O點時的速度大小；（2）碰撞后小滑塊b的速度大小（3）碰撞過程中小滑塊a、b組成的系統(tǒng)損失的機械能。17、（10分）(本題9分)如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R，已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g。（取，）（1）求P第一次運動到B點時速度的大小。（2）求P運動到Ｅ點時彈簧的彈性勢能。（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后，恰好通過G點。G點在C點左下方，與C點水平相距、豎直相距R，求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量。

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、A【解析】

將兩個大小均為F的恒力，同時分別作用在A、B兩個物體上，經(jīng)相同的時間后，撤去兩個力，兩個力的沖量的矢量和為零，系統(tǒng)動量守恒；兩個物體的動量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均靜止；

A.停止運動，與結論相符，選項A正確；B.向左運動，與結論不相符，選項B錯誤；C.向右運動，與結論不相符，選項C錯誤；D.運動方向不能確定，與結論不相符，選項D錯誤。2、C【解析】

a球上升過程會減速，b球下降會加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機械能守恒定律得得：可見相遇時va=vb＜v0。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論相符，選項C正確；D．，與結論不相符，選項D錯誤；3、B【解析】

根據(jù)動能定理：；由動量定理：，則如果拋出石塊的速率v0變化，則對物體動能的變化無影響；因時間t要變化，則對物體的動量變化產(chǎn)生影響，故選項A錯誤；若拋出石塊的高度h變化，則對物體動能的變化有影響；因時間t要變化，則對物體的動量變化產(chǎn)生影響，故選項B正確；若拋出石塊的角度變化，則則對物體動能的變化無影響；因時間t要變化，則對物體的動量變化產(chǎn)生影響，故選項C錯誤；若拋出石塊用力的大小變化，則拋出石塊的速率v0變化，對物體動能的變化無影響；因時間t要變化，則對物體的動量變化產(chǎn)生影響，故選項D錯誤；故選B.4、A【解析】

A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運行，選項A正確；BCD．而此時萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項BCD錯誤．5、A【解析】

過R作一條與水平面平行的一條直線，若沒有斜面，當小球從Q點以速度2v水平拋出時，小球將落在我們所畫水平線上S點的正下方，但是現(xiàn)在有斜面的限制，小球將落在斜面上的RS之間，故A正確，BCD錯誤．故選A．【點睛】解答本題需要掌握：平拋運動的特點并能靈活應用，應用相關數(shù)學知識求解，如假設沒有斜面的限制，將落到那點，有斜面和沒有斜面的區(qū)別在哪里．6、B【解析】試題分析：質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯(lián)立求解地球兩極①，在地球赤道上②，聯(lián)立①②得，由①得，地球密度，B正確．7、AD【解析】試題分析：帶電粒子在加速電場中加速，電場力做功W=E1qd；由動能定理可知：E1qd=mv2；解得：；粒子在偏轉電場中的時間；在偏轉電場中的縱向速度縱向位移；即位移與比荷無關，與速度無關；則可三種粒子的偏轉位移相同，則偏轉電場對三種粒子做功一樣多；故A正確，B錯誤；因三粒子由同一點射入偏轉電場，且偏轉位移相同，故三個粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的時間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運動到屏上所用時間不相同；故C錯誤，D正確；故選AD．考點：帶電粒子在勻強電場中的運動【名師點睛】此題考查帶電粒子在電場中的偏轉，要注意偏轉中的運動的合成與分解的正確應用；正確列出對應的表達式，根據(jù)表達式再去分析速度、位移及電場力的功．8、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。9、AC【解析】由圖可得，0～1s內(nèi)物體的加速度為：；由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma；1s后有：F′=mgsinθ；聯(lián)立并將F=5.5N，F(xiàn)′=5.0N代入解得：m=1.0kg，θ=30°；第1

s內(nèi)物塊受到的合外力為F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正確，B錯誤．第1

s內(nèi)拉力F的功率P=Fv，F(xiàn)不變，v增大，則P增大，故C正確．前1s內(nèi)物塊的動能和重力勢能均增大，則其機械能增大．2-3s內(nèi)，動能不變，重力勢能增大，其機械能增大，所以物塊的機械能一直增大．故D錯誤．故選AC．點睛：本題的關鍵先由v-t圖象確定運動情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的傾角．10、BCD【解析】

A.小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg(H+h），則小球的機械能減小了mg(H+h);故A錯誤.B.對全過程運用動能定理得，mg(H+h)-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正確.C.落到地面的速度v=2gH，對進入泥潭的過程取向下為正方向，運用動量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的沖量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，對進入泥潭后的速度為0，所以小球動量的改變量大小等于m2gH11、BD【解析】

A.小球在小車上到達最高點時，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為0，故A錯誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：；不計一切摩擦，機械能守恒，由機械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時車的速度，負號表示方向向右，故小球離車后，對地將向右做平拋運動，故B正確，C錯誤；D.由動能定理得：此過程中小球對車做的功為，故D正確。12、AD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，當小球上升的最高點時，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結合動量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時的速度，從而得出小球的運動規(guī)律，根據(jù)動能定理得出小球對小車做功的大小?！驹斀狻吭O小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：2mv0=mv1+2mv2，由動能守恒定律得：122mv02=12mv12+122mv22，解得：【點睛】本題考查了動量守恒定律和能量守恒定律的綜合，知道當小球與小車的水平速度相等時，小球上升到最大高度。二．填空題(每小題6分，共18分)13、v1【解析】

由題意可知，O點參與了水平向右和豎直向下的運動，根據(jù)平行四邊形定則，合速度v=v1故答案為：v1【點睛】兩根細直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運動，則O點參與了兩個方向上的運動，根據(jù)運動的合成求出合速度的大?。?4、【解析】

動能，解得：，因兩物體的動能相等，則兩物體質(zhì)量之比：，物體的動量為：，兩物體動量之比，以B的初動量方向為正方向，A、B碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律得：，得：，A、B碰撞后總動量與A原來動量大小之比為：．15、4:34:3【解析】根據(jù)角速度表達式得：ω=vr；做圓周運動物體向心加速度為：a=v2r；根據(jù)題中所給速度、質(zhì)量、半徑關系，聯(lián)立可得：ω甲：ω乙=4：3；a三．計算題(22分)16、（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.3J。【解析】

（1）小滑塊從曲線軌道上下滑的過程中，由機械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得，小滑塊a通過O點時的速度：v0＝3m/s；（2）碰撞過程系統(tǒng)動