廣東省深圳市龍崗區(qū)東升學(xué)校2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)鐵路彎道處，內(nèi)外軌組成的斜面與水平地面傾角為θ，當(dāng)火車以某一速度υ通過該彎道時(shí)，內(nèi)、外軌恰不受側(cè)壓力作用．已知重力加速度為．下面說法正確的是()A．轉(zhuǎn)彎半徑R=υ2/gtanθB．若火車速度大于υ時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向沿水平方向向外C．若火車速度小于υ時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)D．當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí)，安全速率也將改變2、(本題9分)牛頓曾經(jīng)設(shè)想：在一座高山上水平架起一門大炮，只要這門炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停地轉(zhuǎn)而不會(huì)掉下來。在不計(jì)空氣阻力的情況下，下列關(guān)于炮彈的速度及運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是A．如果炮彈的速度是1km/s，它必將落到地球表面B．如果炮彈的速度是7km/s，它將不會(huì)落到地球表面C．如果炮彈的速度是13km/s，它將圍繞地球運(yùn)動(dòng)D．無論炮彈的速度是多大，它都將圍繞地球運(yùn)動(dòng)3、從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球，一個(gè)豎直向上拋，一個(gè)豎直向下拋，另一個(gè)水平拋，則（）A．落地時(shí)，三個(gè)小球的速度相同B．落地時(shí)，三個(gè)小球重力的瞬時(shí)功率相同C．運(yùn)動(dòng)過程中，三個(gè)小球重力做功的平均功率相同D．運(yùn)動(dòng)過程中，三個(gè)小球重力做功相同4、(本題9分)關(guān)于地球和太陽，下列說法中正確的是（）A．地球?qū)μ柕囊Ρ忍枌Φ厍虻囊π〉枚郆．地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力來源于太陽對地球的萬有引力C．太陽對地球的作用力有引力和向心力D．在地球?qū)μ柕囊ψ饔孟?，太陽繞地球運(yùn)動(dòng)5、在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼模畡t碰后B球的速度大小是()A．B．C．或D．無法確定6、(本題9分)真空中有兩個(gè)電荷量保持不變的點(diǎn)電荷。若將他們間的距離增大到原來的3倍，則兩電荷之間相互作用的靜電力將變?yōu)樵瓉淼腁．3倍B．13倍C．9倍D．197、(本題9分)在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時(shí)間、通過位移后，動(dòng)量變?yōu)?，?dòng)能變?yōu)?，以下說法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)能等于8、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh9、(本題9分)如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內(nèi)，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉(zhuǎn)中心，在平行于紙面的平面內(nèi)，讓BC緩慢沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至水平（AB不動(dòng)），設(shè)BC對球體的作用力大小為F1，AB對球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F10、(本題9分)甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列情況下，關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A．當(dāng)它們的角速度相等時(shí)，乙的線速度小則乙的向心加速度小B．當(dāng)它們的周期相等時(shí)，甲的半徑大則甲的向心加速度大C．當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，乙的半徑小則乙的向心加速度小D．當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小11、(本題9分)如圖所示,長為L的細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn),另一端系一個(gè)小球,在O點(diǎn)的正下方L/2釘一個(gè)光滑的釘子A,小球開始時(shí)θ=60°的位置擺下.則細(xì)繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為1：212、(本題9分)如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定．有一質(zhì)量為m的小球緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球所在的高度為筒高的一半．重力加速度為g，則A．小球受到重力和支持力的作用B．小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上C．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為D．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，電場中A點(diǎn)的電場強(qiáng)度E=2.0×104N/C。將電荷量q=+2.0×10-8C的點(diǎn)電荷放在電場中的A點(diǎn)，則該點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受靜電力F的大小為___________。14、(本題9分)用手握住繩的兩端，在繩的中點(diǎn)懸掛一重物，改變兩繩間的夾角θ，如果物體始終處在平衡狀態(tài)（繩子拉力的合力始終等于重力），則當(dāng)θ=時(shí)，繩中的拉力最小；當(dāng)θ=時(shí)，繩子的拉力大小等于重力；在θ角增大的過程中，繩子的拉力逐漸變．15、(本題9分)如下圖所示,將一根長20cm,勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端接一質(zhì)量為0.5kg的小球.當(dāng)小球以r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為__________cm．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)(15分)長的細(xì)線一端系一小球，另一端懸掛在轉(zhuǎn)軸上，緩慢增加轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知小球的質(zhì)量，細(xì)線能承受的最大拉力，點(diǎn)到水平地面的距離，重力加速度，求：(1)小球能在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大角速度；(2)細(xì)線被拉斷后，小球的落地點(diǎn)到點(diǎn)在水平地面上的豎直投影點(diǎn)的距離．17、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體放在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.今用F＝50N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求：（1）物體的加速度大??；（2）力F在8s內(nèi)所做的功；（3）用動(dòng)能定理求8s末物體的動(dòng)能.

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、A【解析】A：火車轉(zhuǎn)彎，內(nèi)、外軌恰不受側(cè)壓力作用時(shí)，，解得．故A項(xiàng)正確．B：若火車速度大于υ時(shí)，．則外軌對其有側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)．據(jù)牛頓第三定律可得，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向沿平行軌道平面向外．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：若火車速度小于υ時(shí)，．則內(nèi)軌對其有側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外．據(jù)牛頓第三定律可得，內(nèi)軌將受到側(cè)壓力作用，其方向沿平行軌道平面向內(nèi)．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：據(jù)可知，火車質(zhì)量改變時(shí)，安全速率不變．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：火車以安全速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌恰不受側(cè)壓力作用，；若火車轉(zhuǎn)彎速率大于安全速率時(shí)，，則外軌對火車有側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)；若火車轉(zhuǎn)彎速率小于安全速率時(shí)，，則內(nèi)軌對火車有側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外．2、A【解析】

根據(jù)，解得：，因，則當(dāng)r=R時(shí)有；A.如果炮彈的速度是1km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項(xiàng)A正確；B.如果炮彈的速度是7km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.如果炮彈的速度是13km/s>7.9km/s，則它將脫離地球的引力，不再圍繞地球運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、D【解析】

小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，故可得到落地時(shí)速度大小相等，但方向不同；根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式判斷瞬時(shí)功率的大?。驹斀狻啃∏蜻\(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；落地時(shí)速度大小相等，但方向不同，根據(jù)可知，重力的瞬時(shí)功率不等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，三個(gè)小球重力做功相同，落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長，豎直下拋時(shí)間最短，所以運(yùn)動(dòng)過程中，三個(gè)小球重力做功的平均功率不同，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒；同時(shí)速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意識(shí)．4、B【解析】試題分析：地球?qū)μ柕囊吞枌Φ厍虻囊κ且粚ο嗷プ饔昧?，大小相等，故A錯(cuò)誤；太陽對地球的萬有引力充當(dāng)?shù)厍蚶@太陽運(yùn)動(dòng)的向心力，B正確；向心力是幾個(gè)力的合力或者一個(gè)力來充當(dāng)?shù)男Ч?，受力分析時(shí)，不能與充當(dāng)其的其他力并存，C錯(cuò)誤；地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用5、A【解析】根據(jù)碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾茫号鲎策^程中AB動(dòng)量守恒，則有：mv=mv′+3mvB

解得：vB=v或vB=v；當(dāng)vB=v時(shí)A的速度大于B的速度，不符合實(shí)際，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A.點(diǎn)睛：本題考查的是動(dòng)量定律得直接應(yīng)用，注意動(dòng)能是標(biāo)量，速度是矢量；同時(shí)要分析結(jié)果是否符合實(shí)際情況，即不可能發(fā)生二次碰撞．6、D【解析】由庫侖定律F=kq1q2r2，點(diǎn)電荷間的距離7、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．8、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．9、AC【解析】

以小球?yàn)檠芯繉ο筮M(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2【詳解】以小球?yàn)檠芯繉ο筮M(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2的反向延長線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答，本題是采用圖象法進(jìn)行解答的。10、AB【解析】A、角速度相等，乙的線速度小，根據(jù)公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正確；B、周期相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=(C、線速度相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=vD、線速度相等，角速度大的向心加速度大，則D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：對于圓周運(yùn)動(dòng)的公式要采用控制變量法來理解．當(dāng)半徑不變時(shí)，加速度才與線速度、角速度和周期有單調(diào)性關(guān)系，而當(dāng)半徑也變化時(shí)，加速度與線速度、角速度和周期不具有單調(diào)性關(guān)系。11、ABD【解析】

A．在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，向心力（合力）增大為原來?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達(dá)最低點(diǎn)的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄式撬俣茸優(yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；12、AD【解析】

A、B、如圖所示，小球受重力和支持力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合力提供向心力，合力F一定指向圓心；故B錯(cuò)誤，A正確．C、D、設(shè)圓錐母線的傾角為θ，由力的合成可知，由牛頓第二定律，而由幾何關(guān)系可知，解得，，故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD．【點(diǎn)睛】本題是圓錐擺類型，關(guān)鍵是對小球受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解分析．二．填空題(每小題6分，共18分)13、4.0×10-4N【解析】點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場力：F=qE=2.0×10-8×2.0×104N=4.0×10-4N。14、大【解析】試題分析：根據(jù)物體的狀態(tài)可知兩端繩子的合力與重力的大小關(guān)系，再由力的合成可得出拉力最小值；同時(shí)注意當(dāng)兩分力大小相等且夾角為120°時(shí)合力與兩分力相等．解：由題意可知，兩繩子的拉力的合力與重力大小相等，方向相反；由于兩繩上的拉力相等，由力的合成可知，當(dāng)合力一定時(shí)，兩力同向時(shí)最?。还十?dāng)夾角為零時(shí)，繩中的拉力最小；而當(dāng)兩繩的夾角為120°時(shí)，繩子中的拉力大小等于重力；當(dāng)θ角增大的過程中，根據(jù)力的平行四邊形定則可知，繩子的拉力逐漸變大，故答案為0、120°、變大【點(diǎn)評】本題考查了力的合成、共點(diǎn)力的平衡及繩子上張力的特點(diǎn)；本題應(yīng)作為結(jié)論熟記．15、5【解析】

[1]．設(shè)彈簧的伸長量為x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L