吉林省吉化第一高級(jí)中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(duì)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)如圖所示，一均勻帶電荷量為＋Q的細(xì)棒．在過中點(diǎn)c垂直于細(xì)棒的直線上有、b、d三點(diǎn)，和b，b和c，c和d之間的距離均為L，在處有一電荷量為＋的固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，則d點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為（k為靜電力常量）A．B．C．D．2、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為的物體以a＝2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過程中，下列說法正確的是（）A．物體的重力勢能減少了2mgh B．物體的動(dòng)能增加了2mghC．物體的機(jī)械能保持不變 D．物體的機(jī)械能增加了2mgh3、自行車在水平路面上運(yùn)動(dòng)如圖所示，則（）A．①可能是合外力的方向B．②可能是速度的方向C．③可能是加速度的方向D．④可能是向心加速度的方向4、(本題9分)如圖,位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動(dòng),在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊,距圓心的距離為r木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍,在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中,下列說法正確的是()A．摩擦力對(duì)小木塊做正功,其機(jī)械能增加B．小木塊受重力、支持力和向心力C．小木塊獲得的最大動(dòng)能為kmgrD．小木塊所受摩擦力提供向心力,始終指向圓心,故不對(duì)其做功5、(本題9分)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA∶mB＝3∶2，原來靜止在平板小車C上。A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法中不正確的是()A．若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒6、高速公路上常有區(qū)間測速的警示牌，如圖所示。根據(jù)這個(gè)警示牌，小汽車通過這個(gè)區(qū)間的時(shí)間()A．不應(yīng)超過10min B．不應(yīng)超過6minC．不應(yīng)短于10min D．不應(yīng)短于6min7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩物塊放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，都隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期TA<TB B．它們的線速度vA>vBC．它們所受的摩擦力fA>fB D．它們的向心加速度aA>aB8、(本題9分)如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為R．軌道正上方離地h處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪，P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方．A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看做質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個(gè)水平向右的恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．則（

）A．力F做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量B．在B環(huán)上升過程中，A環(huán)動(dòng)能的增加量等于B環(huán)機(jī)械能的減少量C．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為零D．B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時(shí)，sin∠OPB＝R/h9、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中（）A．小球的機(jī)械能保持不變B．小球受的合力對(duì)小球不做功C．水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大10、(本題9分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為的小球套在半徑為的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn),兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)圓環(huán)靜止．已知與豎直方向的夾角,與垂直,小球與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,重力加速度為,．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球受到的重力和彈力合力水平向左D．小球與圓環(huán)間摩擦力的大小為11、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大C．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh12、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rA＞rB＞rC，下列判斷正確的是（）A．齒輪A與C角速度大小相等B．齒輪A與B線速度大小相等C．齒輪B與C邊緣的角速度大小相等D．齒輪A與B角速度大小相等二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體，在空中由靜止開始自由落下，經(jīng)5s落地（g=10m/）。前2s內(nèi)小球的動(dòng)能增量為__；前2s內(nèi)重力做功的功率為_____；第2s末重力做功的瞬時(shí)功率________。14、飛機(jī)以300km/h的速度斜向上勻速飛行,飛行方向與水平方向成37°.則飛機(jī)在水平方向的分速度vx＝________km/h,在豎直方向的分速度vy＝_________km/h。(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)15、(本題9分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．（1）實(shí)驗(yàn)中涉及到下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是__（填入代表步驟的序號(hào)）．（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz．由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為__m/s．比較兩紙帶可知，__（填“M”或“L”）紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為、，開始時(shí)B、C均靜止，A以初速度向右運(yùn)動(dòng)，A與B相撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變．求B與C碰撞前B的速度大?。?7、（10分）(本題9分)A、B兩小球同時(shí)從距地面高為h=15m處的同一點(diǎn)拋出，初速度大小均為vo=10m/s。A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10m/s2。求：（1）B球經(jīng)過多長時(shí)間落地？（2）A球經(jīng)過多長時(shí)間落地？（3）A球落地時(shí)，A、B兩球間的距離是多少？

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(duì)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】電荷量為的點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生電場強(qiáng)度為，方向向右．在b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，根據(jù)電場的疊加原理可知細(xì)棍與q在b處產(chǎn)生電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，則知細(xì)棍在b處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，方向向左．根據(jù)對(duì)稱性可知細(xì)棍在d處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，方向向右而電荷量為的點(diǎn)電荷在d處產(chǎn)生電場強(qiáng)度為，方向向右，所d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為，方向向右，D正確．2、B【解析】A.物體下降h高度的過程中，重力做功mgh，則重力勢能減小mgh.故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)牛頓第二定律知，合力為2mg，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為2mgh，則動(dòng)能增加2mgh.故B正確；C.重力勢能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則機(jī)械能增加了mgh.故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．故選：B.點(diǎn)睛：根據(jù)重力做功判斷重力勢能的變化，根據(jù)合力做功判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)動(dòng)能和重力勢能的變化判斷機(jī)械能的變化．3、C【解析】

當(dāng)合力（加速度）的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)是：速度方向沿著曲線上該點(diǎn)的切線方向；軌跡夾在合力（加速度）與速度方向之間，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)。根據(jù)該特點(diǎn)知，只有③可能是加速度的方向，故C正確，ABD錯(cuò)誤。4、A【解析】

A、D項(xiàng)：木塊隨圓盤一起做加速轉(zhuǎn)動(dòng)，線速度越來越大，是摩擦力沿速度方向的分力對(duì)小木塊做正功，其機(jī)械能增加，故A正確，D錯(cuò)誤；B項(xiàng)：小木塊在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用．向心力是效果力，不能說小球受到向心力．故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律得，，解得最大速度，則小木塊的最大動(dòng)能，故C錯(cuò)誤．5、A【解析】

A、如果A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧釋放后A、B分別相對(duì)小車向左、向右滑動(dòng)，它們所受的滑動(dòng)摩擦力FfA向右，F(xiàn)fB向左，由于mA∶mB＝3∶2，所以FfA∶FfB＝3∶2，則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，故其動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)；BCD、對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B與C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，B、D均正確；若A、B所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，故其動(dòng)量守恒，C正確。6、C【解析】

由警示牌可知小汽車最大速度為：vm=120km/h、s=20km；則小汽車在區(qū)間測速段運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為：；A.不應(yīng)超過10min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.不應(yīng)超過6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.不應(yīng)短于10min，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.不應(yīng)短于6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、BCD【解析】

A．由于A、B在同一轉(zhuǎn)盤上無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此它們的角速度相等，根據(jù)，ωA=ωB，可知：TA=TB，故A錯(cuò)誤；B．由v=ωr，ωA=ωB，RA＞RB，可知：vA＞vB，故B正確；C．對(duì)兩物塊進(jìn)行受力分析知：水平方向只受靜摩擦力，故由靜摩擦力提供向心力，則f=mω2r，又因?yàn)镽A＞RB，故fA＞fB，故C正確；D．根據(jù)a=ω2r可知，RA＞RB，故aA＞aB，故D正確。故選BCD。【點(diǎn)睛】物體在同一個(gè)轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有相同的角速度，這是解這類題目的突破口．8、AD【解析】因?yàn)楹懔做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，由功能關(guān)系可知，力F所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，故A正確；由于恒力F做正功，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，則A環(huán)動(dòng)能的增加量大于B環(huán)機(jī)械能的減少量，故B錯(cuò)誤．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A環(huán)的速度為零，動(dòng)能為零，而B環(huán)的速度不為零，則動(dòng)能不為零，故C錯(cuò)誤．當(dāng)PB線與圓軌道相切時(shí)，速度關(guān)系為：vB=vA，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，故D正確。所以AD正確，BC錯(cuò)誤。9、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動(dòng)能沒變，由于重力做負(fù)功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機(jī)械能不守恒A錯(cuò)，B對(duì)．因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動(dòng)，即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時(shí)功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的，C錯(cuò)D對(duì)．考點(diǎn)：動(dòng)能定理、功率點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理，通過功率公式分析瞬時(shí)功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題10、AD【解析】小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，則A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)小球A受力分析如圖，可知小球A受到的重力、彈力和摩擦力的合力水平向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；聯(lián)立解得：f＝mg，故D正確；故選AD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵搞清物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進(jìn)行求解．11、BCD【解析】

A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供，加速度與速度同向，小球仍然加速，當(dāng)加速度為0時(shí)，小球的速度最大，A錯(cuò)誤；B．小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總和不變，彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧的伸長量最小，彈性勢能最小，所以小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大，B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)量變化量為0，所以合外力的沖量為零，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功之和等于動(dòng)能的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)能變化量為0，減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，D正確。故選BCD。12、BC【解析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動(dòng)，即齒輪A與B邊緣點(diǎn)線速度相等，根據(jù)公式可知，半徑比較大的A的角速度小于B的角速度，而B與C是同軸傳動(dòng)，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯(cuò)誤，BC正確．

點(diǎn)睛：本題考查同緣傳動(dòng)和同軸傳動(dòng)的特點(diǎn)，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，同軸傳動(dòng)角速度相等是解答的關(guān)鍵．二．填空題(每小題6分，共18分)13、200J100W200W【解析】

[1]2s末的速度：所以前2s內(nèi)小球的動(dòng)能增量為：[2]2s內(nèi)下降的高度為：故重力做功為：前2s內(nèi)重力做功的功率為：[3]第2s末重力做功的瞬時(shí)功率為：14、240180【解析】

將飛機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)，如圖：

由幾何關(guān)系，可得：

vx=vcos37°=300km/h×0