河南省許昌市建安區(qū)第三高中2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)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(zhǔn)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(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)飛行員進(jìn)行身體素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住一質(zhì)量不計(jì)的秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達(dá)最低點(diǎn)的過程中（如圖所示），飛行員所受重力做功的瞬時(shí)功率的變化情況是A．一直減小B．一直增大C．先增大后減小D．先減小后增大2、所圖所示，假設(shè)地球和水星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽的距離大于水星到太陽的距離則A．地球的公轉(zhuǎn)周期小于水星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度大于水星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于水星公轉(zhuǎn)的角速度D．地球公轉(zhuǎn)的向心加速度小于水星公轉(zhuǎn)的向心加速度3、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，那么:A．物體的機(jī)械能增加mghB．物體的動(dòng)能增加mghC．物體的機(jī)械能保持不變D．物體的重力勢能減少2mgh4、(本題9分)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變的物理量是A．動(dòng)能 B．速度 C．加速度 D．合外力5、(本題9分)在如圖所示的四種電場中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢相等，電場強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是A．甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場中平板上表面的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：勻強(qiáng)電場中的a、b兩點(diǎn)6、(本題9分)如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體和，它們通過一根繞過定滑輪的不可伸長的輕繩相連接，物體以勻速向右運(yùn)動(dòng)，在繩子與軌道成角時(shí)，物體的速度大小為（）A．B．C．D．7、(本題9分)如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，小球從某一高度擺下．當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是（）A．細(xì)繩對小球拉力的方向豎直向上B．細(xì)繩對小球拉力的大小等于重力C．小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度越大，細(xì)繩對小球的拉力越大D．細(xì)繩對小球的拉力大小與小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度大小無關(guān)8、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為和的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B．從到時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為=1∶2D．在時(shí)刻A與B的動(dòng)能之比為9、(本題9分)起重機(jī)以0.5m/s的速度將質(zhì)量為300kg的重物勻速提升了2m．若g取10m/s2，此過程中起重機(jī)A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W10、下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛．C．美國發(fā)射的“鳳凰號”火星探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的11、(本題9分)馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目深受觀眾喜愛。如圖甲，兩表演者騎著摩托車在豎直放置的圓錐筒內(nèi)壁上做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若兩表演者（含摩托車）分別看作質(zhì)點(diǎn)A、B，其示意簡圖如圖乙所示，摩托車與內(nèi)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，則B做圓周運(yùn)動(dòng)的A．周期較大B．線速度較大C．角速度較大D．向心加速度較大12、(本題9分)“雪如意”，北京2022年冬奧會(huì)的首座跳臺滑雪場地，其主體建筑設(shè)計(jì)靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物“如意”?！把┤缫狻眱?nèi)的部分賽道可簡化為由傾角為、高為h的斜坡雪道的頂端由靜止開始下滑，到達(dá)底端后以不變的速率進(jìn)入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知運(yùn)動(dòng)員與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，不考慮空氣阻力，則和運(yùn)動(dòng)員在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分別為（）A．B．C．D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主開發(fā)的導(dǎo)航系統(tǒng)，設(shè)北斗衛(wèi)星離地高度為h，地球半徑為R，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，則衛(wèi)星的周期是____14、根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼腳___倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)開____倍。15、(本題9分)根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼腳___倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)開____倍。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)某同學(xué)為測量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取長度相同的細(xì)線和頭發(fā)絲系于一物體C上，細(xì)線的另一端固定于水平刻度尺的A點(diǎn)，手握著頭發(fā)絲的另一端沿刻度尺向右水平緩慢移動(dòng)，直到頭發(fā)絲恰好被拉斷，記下此時(shí)的位置B，從刻度尺上讀出AB間的距離為d=40cm．已知細(xì)線與頭發(fā)絲的長度均為L=15cm，物體C質(zhì)量為m=300g，取重力加速度g=10m/s1．求：(1)頭發(fā)絲能承受的最大拉力．(1)若細(xì)線能承受的最大拉力為F=3.6N，試通過計(jì)算判定頭發(fā)絲斷裂后，物體在細(xì)線作用下進(jìn)行的擺動(dòng)能否到達(dá)最低點(diǎn)．17、（10分）蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動(dòng)和比賽動(dòng)作．最初，運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動(dòng)階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動(dòng)作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動(dòng)作階段．把蹦床簡化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力大小F="kx"(x為床面下沉的距離，k為常量)．質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運(yùn)動(dòng)中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員所做的總功W全部用于其機(jī)械能；在比賽動(dòng)作中，把該運(yùn)動(dòng)員視作質(zhì)點(diǎn)，其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的騰空時(shí)間均為△t=2.0s，設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；（2）求在比賽動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員離開床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x1和W的值

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、C【解析】試題分析：剛開始豎直方向上的速度為零，重力的瞬時(shí)功率為零，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為零，重力的瞬時(shí)功率為零，所以重力的瞬時(shí)功率先增大后減小，故C正確考點(diǎn)：考查了功率的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】重力是豎直方向的，重力的瞬時(shí)功率只與人在豎直方向上的速度有關(guān)，根據(jù)人做的是圓周運(yùn)動(dòng)，可以知道人的速度的變化的情況．2、D【解析】

由題意可知：r地＞r水；地球與水星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力.A.由開普勒第三定律可知，由于r地＞r水，則：T地＞T水，故A錯(cuò)誤.B.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：v地＜v水，故B錯(cuò)誤.D.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：ω地＜ω水，故C錯(cuò)誤.D.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：a地＜a水，故D正確.3、A【解析】

D.由質(zhì)量為m的物體向下運(yùn)動(dòng)h高度時(shí)，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh。故D錯(cuò)誤。B.合力對物體做功W=ma?h=2mgh，根據(jù)動(dòng)能定理得知，物體的動(dòng)能增加2mgh。故B錯(cuò)誤。AC.由于物體的重力勢能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則物體的機(jī)械能增加mgh。故A正確C錯(cuò)誤。4、A【解析】

速度、加速度、合外力均為矢量，既有大小又有方向．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度、加速度和合外力的方向每時(shí)每刻發(fā)生變化，但動(dòng)能為標(biāo)量，只有大小，因?yàn)樵趧蛩賵A周運(yùn)動(dòng)中，速度大小不變，由Ek=15、B【解析】

A、甲圖為正的點(diǎn)電荷的電場，圖中、兩點(diǎn)在同一個(gè)圓上，所以、b兩點(diǎn)的電勢相同，電場強(qiáng)度的大小也相同，但是場強(qiáng)的方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、乙圖為等量的異種電荷的電場，在連線的中垂線上的所有的點(diǎn)的電勢都為零，并且場強(qiáng)的方向均為水平的指向負(fù)電荷，所以此時(shí)、兩點(diǎn)的電勢相等，電場強(qiáng)度大小相等、方向也相同，故選項(xiàng)B正確；C、丙圖中、處于金屬平板上，處在電場中的金屬平板處于靜電平衡狀態(tài)，金屬板的表面為等勢面，所以、兩點(diǎn)的電勢相等；由于、兩點(diǎn)的電場線疏密不同，所以、兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小不相等，但電場線與等勢面垂直，所以、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、丁圖是勻強(qiáng)電場，、點(diǎn)的場強(qiáng)的大小和方向都相同，但是根據(jù)沿電場線的方向電勢降低可知，點(diǎn)的電勢要比點(diǎn)的電勢高，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6、B【解析】將B點(diǎn)的速度分解如右圖所示,則有:，解得：，故B正確；ACD錯(cuò)誤故選B點(diǎn)睛：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,結(jié)合A的速度與B的速度沿著繩子方向的速度大小相等,結(jié)合平行四邊形定則求出物體B的速度.7、AC【解析】

小球在最低點(diǎn)時(shí)，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，方向指向圓心，所以細(xì)繩對小球拉力的方向豎直向上，，根據(jù)向心力公式得：F-mg=m，F(xiàn)=mg+m＞mg，速度越大，拉力越大，故AC正確，BD錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是知道小球在最低點(diǎn)時(shí)，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，知道向心力方向指向圓心．8、BD【解析】試題分析：圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在時(shí)刻B的位移大于A的位移，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，在時(shí)刻B做加速運(yùn)動(dòng)，即受到向右的彈力，所以此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)B的加速度為零時(shí)，彈簧彈力為零，所以時(shí)刻B受到的彈力為零，即彈簧恢復(fù)原長，故從到時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長，在A錯(cuò)誤B正確；由于過程中兩者和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故從0~過程中有，解得，故，C錯(cuò)誤；在時(shí)刻A的速度為，B的速度為，根據(jù)，解得，故D正確．考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律，動(dòng)量守恒定律，【名師點(diǎn)睛】對于這類彈簧問題注意用動(dòng)態(tài)思想認(rèn)真分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，注意過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系；解答時(shí)注意動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒列式分析，同時(shí)根據(jù)圖象，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況9、BC【解析】重物勻速提升，起重機(jī)的拉力等于重物的重力，起重機(jī)的拉力F=mg=300×10=3000N，起重機(jī)做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A錯(cuò)誤，B正確；起重機(jī)的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．10、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A正確；B、第二宇宙速度為11.2km/s，是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，故B正確；C、發(fā)射的“鳳凰號”火星探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，因它繞火星旋轉(zhuǎn)，仍在太陽的束縛下，故C錯(cuò)誤；D、在地球表面萬有引力提供向心力，則有：，解得：，不同行星的質(zhì)量、半徑不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正確.故選ABD.11、AB【解析】

BC.摩托車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力恰好為零，由重力mg和支持力F的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，作出受力分析如圖：則有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因?yàn)門=2πω，而D.因?yàn)閙gtanα=ma，則向心加速度為a=gtanα，所以A、B兩質(zhì)點(diǎn)的向心加速度相等，故D錯(cuò)誤.12、BC【解析】

AB.對整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得：解得：A錯(cuò)誤B正確。CD.再對整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得解得，運(yùn)動(dòng)員在斜坡雪道上克服摩擦力做的功，C正確D錯(cuò)誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、2【解析】

根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力有：G=m(R+h)，北斗衛(wèi)星的周期T=2。14、1/44【解析】

根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼?/4倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)?倍。15、1/44【解析】

根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼?/4倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)?倍。三．計(jì)算題(22分)16、（1）1.5N；（1）不能擺動(dòng)到最低點(diǎn)【解析】

(1)設(shè)頭發(fā)絲能承受的最大拉力為，頭發(fā)絲與豎直方向夾角為，剛斷時(shí)有：又因?yàn)椋汗式獾茫?1)斷后假設(shè)能擺動(dòng)到最低點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理則有：在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：由于，故不能擺動(dòng)到最低點(diǎn)17、（1