2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)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(hào)碼填寫(xiě)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(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，一物塊在與水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右運(yùn)動(dòng)一段距離s.則在此過(guò)程中，拉力F對(duì)物塊所做的功為()A．Fscosθ B．Fssinθ C．Fstanθ D．Fs2、如圖所示，物體在大小為10N、方向與水平地面成角的拉力F作用下，水平向右運(yùn)動(dòng)6m，此過(guò)程中拉力F對(duì)物體做的功是A．20J B．30J C．J D．60J3、(本題9分)如圖示噴槍是水平放置且固定的，圖示虛線分別為水平線和豎直線．A、B、C、D四個(gè)液滴可以視為質(zhì)點(diǎn)；不計(jì)空氣阻力，已知D、C、B、A與水平線的間距依次為1cm、4cm、9cm、16cm要下列說(shuō)法正確的是()A．A、B、C、D四個(gè)液滴的射出速度相同B．A、B、C、D四個(gè)液滴在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的C．A、B、C、D四個(gè)液滴出射速度之比應(yīng)為1∶2∶3∶4D．A、B、C、D四個(gè)液滴出射速度之比應(yīng)為3∶4∶6∶124、(本題9分)關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是()A．功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B．力做功時(shí)間越長(zhǎng)，力的功率一定越小C．力對(duì)物體做功越快，力的功率一定越大D．力對(duì)物體做功越多，力的功率就越大5、如圖所示，倒L型的輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），L桿可圍繞豎直軸（）以角速度的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若小球在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則桿對(duì)球的作用力大小為A． B．C． D．不能確定6、(本題9分)如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開(kāi)始，一直到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時(shí)動(dòng)能最大C．小球的機(jī)械能守恒D．小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和不變7、(本題9分)關(guān)于加速度的定義式為,下列說(shuō)法正確的是(

)A．a(chǎn)與△v成正比,與△t成反比B．物體的加速度大小可由△v、△t算出C．a(chǎn)的方向與△v的方向相同,與v的方向無(wú)關(guān)D．叫速度的變化率,在速度-時(shí)間圖像中與其斜率相對(duì)應(yīng)8、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿逆時(shí)針?lè)较蛳禄?，已知彈簧的原長(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的有（）A．彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過(guò)程中，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量9、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個(gè)小球以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計(jì)空氣阻力．則三個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程中：A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．運(yùn)動(dòng)中的加速度相同C．落地時(shí)重力的功率相同D．落地時(shí)的動(dòng)能相同10、(本題9分)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長(zhǎng)木板固定在桌面上，甲、乙兩小車(chē)放在木板上，并在小車(chē)上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車(chē)相對(duì)面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車(chē)一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車(chē)粘在一起，兩車(chē)的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車(chē)質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩車(chē)碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過(guò)程中甲車(chē)損失的動(dòng)能是169C．碰撞后兩車(chē)的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車(chē)碰撞過(guò)程為彈性碰撞11、如圖為某一機(jī)械手表，其分針與時(shí)針上的點(diǎn)看作做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且分針長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.5倍．下列說(shuō)法正確的是（）A．分針與時(shí)針的角速度之比是12：1B．分針末端與時(shí)針末端的線速度之比是18：1C．分針與時(shí)針的周期之比是12：1D．分針末端與時(shí)針末端的加速度之比是216：112、(本題9分)如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖上未畫(huà)出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來(lái)相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過(guò)測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．A．小球開(kāi)始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程O(píng)P.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測(cè)量平拋射程O(píng)M、ON，并多次重復(fù)．③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(kāi)_______(用②中測(cè)量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(kāi)_________(用②中測(cè)量的量表示)．④經(jīng)測(cè)定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．相當(dāng)于碰撞前的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為_(kāi)_______g.cm，碰撞后的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為_(kāi)______g.cm。在誤差范圍內(nèi)碰撞前后動(dòng)量是守恒的。⑤有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件都不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大，請(qǐng)你用④中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程O(píng)N的最大值為_(kāi)_______cm.14、（10分）(本題9分)隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)飛船中帶有基本的測(cè)量工具。(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是_____。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和___。(3)待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為_(kāi)__。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角為θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點(diǎn)為B，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3R的D處無(wú)初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn)C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．求：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)C時(shí)的速度的大?。?）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)軌道壓力的大?。?）滑塊與斜軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直光滑的半徑為R＝0.8m的1/4圓弧軌道與水平軌道BCD在B點(diǎn)平滑連接。水平面BC段粗，長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.8m，與滑塊之間的動(dòng)廖擦因素為μ＝0.1．水平面CD段光滑，在D點(diǎn)有一豎直墻壁同定一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)彈簧處于自由長(zhǎng)度時(shí)，彈簧的另一端剛好處于C點(diǎn)，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑（取g＝10m/s2）。求：（1）滑塊剛好滑到圓弧底端B時(shí)，受到軌道對(duì)它的支持力；（2）滑塊第一次壓縮彈簧時(shí)，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能Ep；（3）通過(guò)計(jì)算，請(qǐng)判斷滑塊最終停在何處？17、（12分）一質(zhì)量為2kg的小球從距離水平地面10m高的塔頂以某一豎直初速度下落，當(dāng)下落2m時(shí)，速度達(dá)到7m/s。以水平地面為零重力勢(shì)能面，g取10m/s2。求此時(shí)：（1）小球的動(dòng)能；（2）小球的重力勢(shì)能；（3）小球的機(jī)械能。

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(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】物體的位移是在水平方向上的，把拉力F分解為水平的Fcosθ，和豎直的Fsinθ，由于豎直的分力不做功，所以拉力F對(duì)物塊所做的功即為水平分力對(duì)物體做的功，所以w=Fcosθ?s=Fscosθ，故選C．2、B【解析】

根據(jù)做功公式有：J故選B。3、D【解析】AB.液滴在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．設(shè)噴槍到墻的水平距離為x，液滴到墻時(shí)下落的高度為h，則有：x=v0t，h=；可得：t=，v0=x，由題圖知：ABCD四個(gè)液滴的水平距離x相等，下落高度h不等，則射出的初速度一定不同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同．故AB錯(cuò)誤；CD.四個(gè)液滴下落高度之比為：16:9:4:1由v0=x和數(shù)學(xué)知識(shí)可得：液滴出射速度之比應(yīng)為3:4:6:12，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D點(diǎn)睛：液滴在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分別列出初速度和時(shí)間的表達(dá)式，即可進(jìn)行解答．4、C【解析】A、功率是反映做功快慢的物理量，故A錯(cuò)誤；

B、做功的時(shí)間越長(zhǎng)，功率不一定小，故B錯(cuò)誤；C、功率是反映做功快慢的物理量，力對(duì)物體做功越快，功率越大，故C正確；D、根據(jù)知，力做功越多，功率不一定大，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道功率的物理意義，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大。5、A【解析】

桿對(duì)小球的作用力的一個(gè)分力平衡了小球豎直方向的重力，另一個(gè)分力提供了小球水平圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以桿對(duì)小球的作用力：，BCD錯(cuò)誤A正確6、A【解析】

AB.從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)重力大于彈力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，在下降的過(guò)程中彈力增大，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達(dá)到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最低點(diǎn)速度為零，可知，小球的動(dòng)能先增大后減小。故A正確，B錯(cuò)誤。C.由于彈簧的彈力對(duì)小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤。D.對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可知，小球的重力勢(shì)能一直減小，則小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和一直增加，故D錯(cuò)誤。7、BCD【解析】

ABC.公式是加速度的定義式，是采用比值定義法定義的，所以與、不存在比例關(guān)系，只是的大小可由、算出，且的方向與的方向相同，故A錯(cuò)誤，BC正確；D.叫速度的變化率，即為加速度，在速度-時(shí)間圖像中與其斜率相對(duì)應(yīng)，故D正確。8、CD【解析】

彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，在此后的過(guò)程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對(duì)小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對(duì)小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過(guò)程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過(guò)A和B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等．9、BD【解析】試題分析：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)動(dòng)能相等，但方向不同；根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式P=Fvcosθ判斷瞬時(shí)功率的大小．解：A、落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，豎直下拋時(shí)間最短，故A錯(cuò)誤；BD、小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，初動(dòng)能相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，落地的動(dòng)能相等，但是速度方向不同，故B正確，D錯(cuò)誤．C、落地時(shí)速度相等，但方向不同，根據(jù)P=Gvcosθ可知，重力的瞬時(shí)功率不等，故C錯(cuò)誤．故選：B．10、BC【解析】

A.設(shè)a、b兩車(chē)碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動(dòng)量：p兩車(chē)碰撞前總動(dòng)量等于碰撞后總動(dòng)量，故A不符合題意；B.碰撞前a車(chē)動(dòng)能為E碰撞后a車(chē)動(dòng)能為E所以碰撞過(guò)程中a車(chē)損失的動(dòng)能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車(chē)的總動(dòng)能為1碰后a、b兩車(chē)的總動(dòng)能為1故C符合題意；D.兩車(chē)碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。11、ABD【解析】

AC.分針的周期為T(mén)分＝1h，時(shí)針的周期為T(mén)時(shí)＝12h，兩者周期之比為T(mén)分：T時(shí)＝1：12由研究得知，分針與時(shí)針的角速度之比是12：1.故選項(xiàng)A符合題意，故選項(xiàng)C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時(shí)針端點(diǎn)的線速度之比為v分：v時(shí)＝ω分r分：ω時(shí)r時(shí)＝12×1.5：＝18：1即分針與時(shí)針末端的線速度之比為18：1.故選項(xiàng)B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時(shí)針末端的向心加速度之比為216：1.故選項(xiàng)D符合題意.12、BC【解析】

試題分析：對(duì)小球分析，設(shè)繩子拉力為F，繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長(zhǎng)度為l，則有Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,當(dāng)小球位置升高時(shí)，周期減小，角速度增大，C正確，D錯(cuò)誤．Q物塊處于平衡狀態(tài)，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不變，A錯(cuò)誤；f=Fsinθ=mgtanθ，物塊位置升高，θ增大，f增大，B正確．考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)向心力分析和物體平衡．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C．③[2]要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m1v2+m2v3小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t得：m1OP=m1OM+m2ON實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2ON；[3]若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能是守恒的，則有：1即m1④[4]于碰撞前的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為m1OM=2016g.cm[5]碰撞后的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為m1OM+m2ON=2001.6g.cm⑤[6]彈性碰撞時(shí)，被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)的初速度最大，水平運(yùn)動(dòng)射程最遠(yuǎn)m1v1=m1v2+m2v31解得v3被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程O(píng)N的最大值為x14、物體與接觸面間沒(méi)有壓力，摩擦力為零圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R【解析】

(1)[1]太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒(méi)有壓力，摩擦力幾乎為零。(2)[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。(3)[3]由向心力公式可知?jiǎng)t可得待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分