天津市和平區(qū)天津一中2022-2023學(xué)年物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

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)真填寫考場號和座位序號。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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)將一個(gè)物體由A處移到B處，重力做功（）A．與運(yùn)動過程是否存在阻力有關(guān)B．與運(yùn)動的具體路徑有關(guān)C．與運(yùn)動的位移無關(guān)D．與運(yùn)動物體本身的質(zhì)量有關(guān)2、(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其相對于平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖所示，由圖可知A．質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為1.6HzB．質(zhì)點(diǎn)的振幅為4.0cmC．在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同D．在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相同3、(本題9分)太陽對行星的引力F與行星對太陽的引力F′大小相等，其依據(jù)是()A．牛頓第一定律B．牛頓第二定律C．牛頓第三定律D．開普勒第三定律4、(本題9分)一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中有恒定的電流，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量為q，此時(shí)電子定向移動的速率為v，則在△t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為A．nvSΔtB．nqΔtSC．nvSΔtq5、2019年4月20日，我國成功發(fā)射了第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角，離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等．僅考慮衛(wèi)星與地球間的作用，下列說法正確的是A．該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大B．該衛(wèi)星的環(huán)繞速度介于7.9km/s和11.2km/s之間C．該衛(wèi)星的周期大于地球同步軌道衛(wèi)星的周期D．該衛(wèi)星可以始終處在地面某點(diǎn)的正上方6、(本題9分)小船在靜水中的速度為v．若小船過河時(shí)船頭始終與岸垂直，水流速度增大后A．小船相對于岸的速度減小 B．小船相對于岸的速度增大C．小船能到達(dá)出發(fā)點(diǎn)的正對岸 D．小船到達(dá)對岸的過河路程減小7、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星表面進(jìn)行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠(yuǎn)小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個(gè)小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v8、如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端連接一個(gè)放置在小車上且質(zhì)量為m的物體C，已知小車底部光滑，彈簧處于壓縮狀態(tài)．彈簧被釋放后，物體C被彈出向B端運(yùn)動，最后與B端粘在一起．下列說法中正確的是()A．物體C離開彈簧時(shí)，小車在向左運(yùn)動B．物體C與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動速率與物體C的運(yùn)動速率的比值為C．物體C與B端粘在一起后，與小車一同向右運(yùn)動D．整個(gè)過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒9、(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，動量變?yōu)?，動能變?yōu)?，以下說法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動能等于10、(本題9分)如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一質(zhì)量為m的小物塊，O點(diǎn)為彈簧原長時(shí)物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)，物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為μ．AO=L1，OB=L2，則從A到B的過程中A．物塊所受彈簧彈力先做正功后做負(fù)功B．物塊所受彈簧彈力做的功大于克服摩擦力做的功C．物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為D．由于摩擦產(chǎn)生的熱量為11、(本題9分)如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度平拋的運(yùn)動軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．現(xiàn)將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下．已知重力加速度為g，當(dāng)小球到達(dá)軌道B端時(shí)A．小球的速率為B．小球的速率為C．小球在水平方向的速度大小為D．小球在水平方向的速度大小為12、(本題9分)若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最小．現(xiàn)假設(shè)河的寬度為120m，河中心水的流速大小為4m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，要使船以最短時(shí)間渡河，則()A．船渡河的最短時(shí)間是24sB．在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度為5m/s二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，是用來研究向心力與轉(zhuǎn)動物體的半徑、質(zhì)量以及角速度之間關(guān)系的向心力演示器．(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的主要研究方法是_____A．控制變量法B．等效代替法C．理想實(shí)驗(yàn)法D．假設(shè)法(2)觀察圖中兩個(gè)相同的鋼球位置距各自轉(zhuǎn)軸的距離相等，皮帶由此推測出是在研究向心力的大小F與的關(guān)系_______．A．質(zhì)量mB．角速度ωC．半徑r14、（10分）某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.8kg；②將電動小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源．上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示．請你分析數(shù)據(jù)回答下列問題(設(shè)整個(gè)過程中小車所受阻力恒定,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(1)該電動小車的最大速度為___m/s；(2)該電動小車關(guān)閉電源后小車運(yùn)動的加速度大小為___m/s2；(3)該電動小車的額定功率為___W．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示,光滑圓管形軌道AB部分平直,BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R=5m的半圓,圓管截面半徑r＜＜R.有一質(zhì)量為m=1Kg、半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圓管,問:(1)小球從C端出來的速度多大?(2)在小球從C端出來運(yùn)動到AB軌道上的位置距B點(diǎn)多遠(yuǎn)？16、（12分）(本題9分)如圖，小球做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，線長為L，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g．求：(1)繩子對小球的拉力的大小；(2)小球運(yùn)動的向心加速度大小；(3)小球運(yùn)動的周期．17、（12分）(本題9分)光滑曲面上的A點(diǎn)高為h1，物體由A處在水平恒力F的作用下運(yùn)動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

重力做功與路徑、是否受其他力以及物體的速度無關(guān)，僅與初末位置的高度差有關(guān)，與運(yùn)動的位移有關(guān)，根據(jù)可知還與運(yùn)動物體本身的質(zhì)量有關(guān)，D正確．2、D【解析】

A.由圖讀出周期T=1.6s，則頻率故A錯誤；B.質(zhì)點(diǎn)的振幅等于振子的位移最大值，由圖直接讀出振幅A=2cm，故B錯誤；C.在0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向最大位移處運(yùn)動，速度沿正方向；在0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正從正向最大位移向平衡位置運(yùn)動，速度方向沿負(fù)方向，故這兩個(gè)時(shí)刻的速度方向相反。故C錯誤；D.由簡諧運(yùn)動的特征分析得知，在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移相同，所以加速度方向相同，故D正確。3、C【解析】太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是一對作用和反作用力，其大小相等，依據(jù)是牛頓第三定律，故選C.4、A【解析】

橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量為e，此時(shí)電子定向移動的速率為v，則I=nqvS，通過導(dǎo)體橫截面的電量：Q=IΔt，自由電子數(shù)目可表示為N=Q【點(diǎn)睛】本題考查電流的微觀表達(dá)式和定義式綜合應(yīng)用的能力，電流的微觀表達(dá)式I=nqvs，是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，常常用到．5、A【解析】

A．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大，故A正確；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于7.9km/s，故B錯誤；C．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的周期等于地球同步軌道衛(wèi)星的周期，故C錯誤；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動的，故該衛(wèi)星不可能始終位于地球表面某個(gè)點(diǎn)的正上方，故D錯誤；6、B【解析】AB：小船過河時(shí)船頭始終與岸垂直，水流速度增大后，小船相對于岸的速度增大．故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確．C：小船過河時(shí)船頭始終與岸垂直，小船不能到達(dá)出發(fā)點(diǎn)的正對岸．故C項(xiàng)錯誤．D：小船過河時(shí)船頭始終與岸垂直，水流速度增大后，小船過河時(shí)間不變，沿河岸方向運(yùn)動距離變大，過河路程增大．故D項(xiàng)錯誤．點(diǎn)睛：運(yùn)動的獨(dú)立性原理又稱運(yùn)動的疊加性原理，是指一個(gè)物體同時(shí)參與幾種運(yùn)動，各分運(yùn)動都可看成獨(dú)立進(jìn)行的，互不影響，物體的合運(yùn)動則視為幾個(gè)相互獨(dú)立分運(yùn)動疊加的結(jié)果．7、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個(gè)小球”可知，考查了平拋運(yùn)動。根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運(yùn)行速度即為第一宇宙速度?！驹斀狻緼、根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。8、AB【解析】

整個(gè)系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則系統(tǒng)動量一直守恒，系統(tǒng)初動量為零，物體離開彈簧時(shí)向右運(yùn)動，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得小車向左運(yùn)動，故A正確；取物體C的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物體與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動速率與物體C的運(yùn)動速率之比，故B正確；當(dāng)物體C與B端粘在一起時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)最終的速度相同，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系統(tǒng)又處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯誤；物塊C與B碰后要粘在一起，則損失機(jī)械能，則整個(gè)過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯誤。9、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后，動量為p、動能為，由動量定理可知，由動能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動能，物體的動量，故A錯誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動量，物體的動能，故B正確C錯誤．10、AD【解析】

從A到B的過程中，物塊所受彈簧彈力先向右后向左，則彈力先做正功后做負(fù)功，選項(xiàng)A正確；根據(jù)動能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)動能定理，物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為，選項(xiàng)C錯誤；由于摩擦產(chǎn)生的熱量為，選項(xiàng)D正確.11、BD【解析】

AB、由于桿AB光滑，小球在整個(gè)運(yùn)動過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運(yùn)動的速度相垂直，因此一直不做功，根據(jù)動能定理有：mgh＝－0，解得小球到達(dá)軌道B端時(shí)的速率為v＝，故A錯誤；B正確；CD、由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運(yùn)動軌跡制成的，不妨假設(shè)B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當(dāng)物體以初速度v0平拋運(yùn)動至B端時(shí)，根據(jù)動能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達(dá)軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故C錯誤；D正確．12、BD【解析】

將船的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短．根據(jù)兩分運(yùn)動的運(yùn)動情況判斷合運(yùn)動的軌跡．【詳解】AB．當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，則有s=40s故A錯誤，B正確；C．船在垂直河岸方向做勻速直線運(yùn)動，在沿河岸方向，由于水流速在變，做變速運(yùn)動，兩合運(yùn)動的軌跡是曲線，故C錯誤；D．根據(jù)運(yùn)動的合成，可知船在河水中的最大速度為m/s=5m/s故D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AB【解析】

第一空：在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，需先控制某些量不變，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法，A正確；第二空：圖中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關(guān)系，B正確．14、1.52.02.4【解析】

（1）通過觀察紙帶可知，對應(yīng)每段標(biāo)注的距離，小車運(yùn)動的時(shí)間是相同的，根據(jù)瞬時(shí)速度的定義，紙帶上標(biāo)注為6.00cm寬度處中間時(shí)刻對