2023年黑龍江省哈師大附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，一物塊靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)在水平拉力作用下沿x軸方向滑行，拉力F大小隨x變化規(guī)律如圖。則關(guān)于物塊從x=0運(yùn)動(dòng)到x=x2處過程（）A．物塊加速度一直增大B．物塊動(dòng)能先增大后減小C．根據(jù)圖像信息，物塊最大動(dòng)能可求D．根據(jù)圖像信息，物塊最大加速度可求2、(本題9分)我國發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過多次加速、變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道．如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度小于在b上運(yùn)行的線速度B．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期大于在b上運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度小于在b上運(yùn)行的角速度D．衛(wèi)星在a上運(yùn)行時(shí)受到的萬有引力大于在b上運(yùn)行時(shí)的萬有引力3、(本題9分)如圖所示，在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，M、N兩點(diǎn)相距L=10cm，它們的連線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向之間的夾角，若將一電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功24eV，已知．則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為A．200V/m B．240V/mC．300V/m D．400V/m4、質(zhì)量為m的小球，以速度v斜向上拋離高為H的桌面。如圖，那么經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是（以桌面為零勢(shì)面）A．12mC．12m5、(本題9分)兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為TA∶TB=1∶8，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為（）A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶16、(本題9分)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40KW，質(zhì)量為2000kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛，則（）A．汽車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為20m/sB．汽車勻加速的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10sC．當(dāng)汽車速度達(dá)到16m/s時(shí)，汽車的加速度為0.5m/s2D．汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間為57.5s7、(本題9分)如圖所示，木塊M上表面水平，木塊m置于M上，并與M一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（）A．m受到的重力對(duì)m做正功B．m所受的合外力對(duì)m做負(fù)功C．m對(duì)M的摩擦力對(duì)M做負(fù)功D．M對(duì)m的摩擦力對(duì)m做負(fù)功8、(本題9分)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).現(xiàn)用水平向右的力緩慢地將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W.撤去拉力后讓物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零.已知物塊的質(zhì)量為m，AB=b，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則上述過程中A．經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能最大B．物塊動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零C．物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于()D．物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于()9、(本題9分)我國已實(shí)現(xiàn)了載人航天飛行，并著手實(shí)施登月計(jì)劃，在載人空間站圍繞月球沿圓周軌道運(yùn)行時(shí)A．宇航員所受合外力總為零B．宇航員所受重力總為零C．宇航員不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力D．載人空間站離月球越遠(yuǎn)，宇航員所受到重力越小10、(本題9分)物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2m/s2，那么在任意1s內(nèi)A．速度的變化量為2m/sB．物體的末速度一定比初速度大2m/sC．物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/sD．物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△Ep往往略大于動(dòng)能的增加量△Ek，這是因?yàn)開________________________________________________；（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿足關(guān)系式_____________________________，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。12、（10分）用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O．在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（1）實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是______．A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每次都要從同一高度由靜止釋放D.實(shí)驗(yàn)過程中，白紙可以移動(dòng)，復(fù)寫紙不能移動(dòng)（2）實(shí)驗(yàn)中要完成的必要步驟是______填選項(xiàng)前的字母．A.用天平測(cè)量兩個(gè)小球的質(zhì)量、B.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HC.用秒表測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tD.分別確定碰撞前后落地點(diǎn)的位置和碰后的落地點(diǎn)P、M、N，并用刻度尺測(cè)出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球質(zhì)量為，被碰小球質(zhì)量為，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足______選填“大于”“小于”或“等于”（4）若所測(cè)物理量滿足______表達(dá)式則可判定兩個(gè)小球相碰前后動(dòng)量守恒．（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測(cè)物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為______．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

A.由于物塊靜止在光滑的水平面上，所以物塊只受拉力作用，由圖可知拉力先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，可知加速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，拉力對(duì)物塊一直做正功，故物塊的動(dòng)能一直增大，故B錯(cuò)誤；C.由圖可知當(dāng)t=t2時(shí)拉力為零，此時(shí)加速度為零，所以速度最大，動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：，則最大動(dòng)能有：，故C正確；D.由于不知道，物塊的質(zhì)量，所以無法求出最大加速度，故D錯(cuò)誤。2、D【解析】

A．由，可知衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度大于在b上運(yùn)行的線速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由，可知衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度大于在b上運(yùn)行的角速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，衛(wèi)星在a上運(yùn)行時(shí)受到的萬有引力大于在b上運(yùn)行時(shí)的萬有引力，選項(xiàng)D正確。故選D。3、C【解析】

M到N，電場(chǎng)力做功為所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：，故ABD項(xiàng)不符合題意，C項(xiàng)符合題意．4、A【解析】

小球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，所以任何位置的機(jī)械能都是相等的，剛拋出時(shí)的機(jī)械能為E=1故選A【點(diǎn)睛】本題比較簡單，主要考察了機(jī)械能的計(jì)算，注意理解機(jī)械能的大小和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)．5、D【解析】略6、ABD【解析】由題意知，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P額=40kW=4×104W，阻力f=0.1mg=0.1×2000×10N=2000N，A、當(dāng)汽車有最大速度時(shí)，此時(shí)牽引力與阻力二力平衡，由P額=F牽vm=fvm得，汽車的最大速度：，故A正確；B、若汽車從靜止作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)P=P額時(shí)，勻加速結(jié)束，則有：①根據(jù)牛頓第二定律有：②，聯(lián)立①②可解得：vt=10m/s，由vt=at得，汽車勻加速的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=10s，故B正確；C、當(dāng)速度v=16m/s時(shí)，由P=Fv得，此時(shí)汽車的牽引力：，則汽車的加速度：，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)勻加速后的800m過程所用的時(shí)間為t′，從靜止開始一直運(yùn)動(dòng)到最大速度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：t′=47.5s，汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間：t總=t+t′=10s+47.5s=57.5s，故D正確．故選ABD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力、速度的關(guān)系，知道牽引力等于阻力時(shí)速度最大，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束．7、AC【解析】A、m重力方向豎直向下,位移沿斜面向下,力和位移夾角小于,故重力做正功,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、整體一起由靜止開始下滑，所以兩者的動(dòng)能增加，對(duì)m根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力做正功，故B錯(cuò)誤；CD、將兩物體作為整體處理,則加速度為,兩物體的加速度相同,對(duì)m，則m應(yīng)受向上的支持力及向右的摩擦力,摩擦力與位移的夾角為銳角，所以摩擦力對(duì)m做正功，根據(jù)牛頓第三定律知m對(duì)M的摩擦力方向向左，與位移的方向夾角為鈍角，所以m對(duì)M的摩擦力對(duì)M做負(fù)功，故C正確；D錯(cuò)誤；故選AC點(diǎn)睛：分析兩物體的受力及運(yùn)動(dòng),由功的公式可分析各力對(duì)物體是否做功,根據(jù)夾角可判功的正負(fù).8、CD【解析】

AB、物體從A到O的過程中，彈簧的彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，物體先加速后減速，在彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢(shì)能不為零，該位置應(yīng)在O點(diǎn)的右側(cè)，故A、B錯(cuò)誤．C、如果沒有摩擦力，則O點(diǎn)應(yīng)該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機(jī)械能損失，故無法到達(dá)沒有摩擦力情況下的B點(diǎn)，也即O點(diǎn)靠近B點(diǎn)．故，此過程物體克服摩擦力做功大于，所以物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于，故C正確．D、由A分析得物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停在B點(diǎn)，路程大于，故整個(gè)過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于，故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動(dòng)，如果接觸面摩擦系數(shù)μ很小，則動(dòng)能為最大時(shí)時(shí)彈簧伸長量較?。ù藭r(shí)彈力等于摩擦力μmg），而彈簧振幅變化將很小，B點(diǎn)彈簧伸長大于動(dòng)能最大點(diǎn)；如果μ較大，則動(dòng)能最大時(shí)，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，μ較大，摩擦力也較大，同一個(gè)彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時(shí)振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點(diǎn)很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時(shí)B點(diǎn)伸長量可能小于動(dòng)能最大時(shí)伸長量，B點(diǎn)勢(shì)能可能小于動(dòng)能最大處勢(shì)能．至于物塊在A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能，由功能關(guān)系和動(dòng)能定理分析討論即可．9、CD【解析】

A．宇航員所受合外力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，不為零，A錯(cuò)誤；B．宇航員處于失重狀態(tài)，但宇航員仍受重力的作用，不為零，B錯(cuò)誤；C．宇航員處于失重狀態(tài)，不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力，C正確；D．根據(jù)GMmr2=mg10、AB【解析】

A、B、加速度為，在任意1秒內(nèi)，速度的變化量，說明每一秒內(nèi)物體的速度增大，即在任意1秒內(nèi)，末速度一定比初速度大，故A正確,B正確；

C、在任意1秒內(nèi)的初始時(shí)刻與前一秒的末時(shí)刻是同一時(shí)刻，物體這一秒的初速度與前一秒末速度相同，故C錯(cuò)誤；

D、任意1秒內(nèi)的末了時(shí)刻與前一秒的初始時(shí)刻相隔時(shí)間，則速度的變化量大小，說明物體這一秒的末速度一定比前一秒的初速度大，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)加速度意義的理解，抓住加速度的定義式是解答的關(guān)鍵．二、實(shí)驗(yàn)題11、A重物下落過程中受到阻力作用【解析】

第一空.釋放重物前，讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故A正確，BCD錯(cuò)誤。第二空.利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△Ep往往略大于動(dòng)能的增加量△EK，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^程中受到阻力作用，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

第三空.根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小鐵球經(jīng)過光電門的速度大小為：，由于初速度為零，則動(dòng)能的增加量為：，重力勢(shì)能的減少量為△Ep=mgh，若有：，也即有：時(shí)，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。12、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙與光滑不影響實(shí)驗(yàn)的效果，只要到達(dá)底端時(shí)速度相同即行，故A錯(cuò)誤；斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平，故B正確；小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變，故C正確；實(shí)驗(yàn)過程中，白紙不可以移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤．（2）本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測(cè)量的物理量是兩小球的質(zhì)量，因?yàn)榭梢酝ㄟ^水平位移代表速度的大小，所以不必測(cè)量AB的高度和B點(diǎn)離地面的高度．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表A球碰