2022-2023學(xué)年浙江教育綠色評價聯(lián)盟高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)兩個質(zhì)量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同方向運動，A球的動量是8kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．PA=6kg·m/s，PB=7kg·m/s B．PA=3kg·m/s，PB=10kg·m/sC．PA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．PA=7kg·m/s，PB=6kg·m/s2、(本題9分)質(zhì)量為m的物塊，由靜止開始分別沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面頂端下滑，物塊從頂端滑至底端過程中，下列說法正確的是：A．沿路徑Ⅰ重力做功多B．沿路徑II到達底端的動能大C．重力做功的平均功率一樣大D．沿路徑II到達底端時重力的瞬時功率大3、一小孩模仿警察，用自己的玩具手槍朝天鳴槍警告罪犯，子彈發(fā)射后約4s落回到地面，則玩具手槍發(fā)射子彈的速度大約是（）A．340m/sB．125m/sC．50m/sD．20m/s4、如圖所示，把一個帶彈簧但質(zhì)量未知的簽字筆筆尖朝上，沿豎直方向壓縮到底，無初速釋放后筆上升的最大高度為h；再把筆水平放置在桌面上，沿水平方向壓縮到底，無初速釋放后，筆在桌面上滑行的最大距離為s。忽略空氣阻力。則由上述物理量可估算出A．彈簧的彈性勢能的最大值B．上升過程中重力所做的功C．水平滑行過程中摩擦力所做的功D．筆與桌面間的動摩擦因數(shù)5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度，那么:A．物體的機械能增加mghB．物體的動能增加mghC．物體的機械能保持不變D．物體的重力勢能減少2mgh6、如圖，A、B為地球的兩顆衛(wèi)星，它們繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑滿足。v、a、T、分別表示它們的環(huán)繞速度大小，向心加速度大小、周期和動能，下列判斷正確的是A． B．C． D．7、小球做勻速圓周運動的過程中，以下各量不發(fā)生變化的是A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度8、從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和．取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質(zhì)量為1kgB．h=0時，物體的速率為10m/sC．h=1m時，物體的動能Ek=40JD．從地面至h=4m，物體的動能減少100J9、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是()A．小球的機械能守恒B．彈簧的彈性勢能增大C．小球剛接觸彈簧時，動能最大D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒10、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J11、(本題9分)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為R，則A． B． C． D．12、(本題9分)2009年5月12日中央電視臺《今日說法》欄目報道了發(fā)生在湖南長沙某公路上的離奇交通事故：在公路轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的李先生家門口，三個月內(nèi)連續(xù)發(fā)生了八次大卡車側(cè)翻的交通事故．經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖所示．為了避免事故再次發(fā)生，很多人提出了建議，下列建議中合理的是（）A．在講入轉(zhuǎn)彎處設(shè)立限速標志，提醒司機不要超速轉(zhuǎn)彎B．改進路面設(shè)計，減小車輪與路面問的摩擦C．改造此段彎路，使彎道內(nèi)側(cè)低、外側(cè)高D．改造此段彎路，使彎道內(nèi)側(cè)高、外側(cè)低二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）圖甲為“驗證機械能守恒定律”的裝置圖，實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三個計時點A、B、C到第一個點的距離如圖乙所示，那么：（1）紙帶的______端與重物相連；填“左”或“右”（2）打點計時器打下點B時，物體的速度______(保留兩位有效數(shù)字；（3）從起點O到計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量______J，此過程中物體動能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上兩空均保留兩位有效數(shù)字（4）通過計算，______填“”“”或“”，這是因為______；（5）實驗的結(jié)論是______．14、（10分）在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（1）下列器材中不必要的一項是____（只需填字母代號）．A．重物B．紙帶C．天平D．50Hz低壓交流電源E．毫米刻度尺（1）關(guān)于本實驗的誤差，下列說法正確的是____A．必須選擇質(zhì)量較小的重物，以便減小誤差B．必須選擇點跡清晰且第1、1兩點間距約為1mm的紙帶，以便減小誤差C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差D．本實驗應(yīng)選用密度大體積小的重物，以便減小誤差（3）在該實驗中，質(zhì)量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．O是重錘剛下落時打下的點，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.01s，長度單位是cm，g=9.8m/s1．則從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=____J，動能的增加量△EK=____J（兩空均保留3位有效數(shù)字）．由此你得到的結(jié)論是__________________________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R、A端與圓心O等高，AD為水平面，B端在O的正上方，一個小球自A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點進入圓軌道并恰能到達B點，求：(1)釋放點距A點的豎直高度；(2)落點C與A點的水平距離；16、（12分）如圖所示，P是傾角為的光滑固定斜面。勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接。細繩的一端系在物體A上，細繩跨過不計質(zhì)量和摩擦的定滑輪，另一端有一個不計質(zhì)量的小掛鉤。小掛鉤不掛任何物體時，物體A處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行。在小掛鉤上輕輕掛上一個質(zhì)量也為m的物塊B后，物體A沿斜面向上運動。斜面足夠長，運動過程中B始終未接觸地面。求：(1)未掛B物時，彈簧的縮短量x；(2)物塊A剛開始運動時的加速度大小a；(3)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點位置時速度最大，求Q點到出發(fā)點的距離x0及最大速度vm。17、（12分）如圖所示電路，電阻R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝3Ω，開關(guān)k和k1閉合、k2斷開時，電壓表的示數(shù)為U＝1V，電阻R1的電功率為P．開關(guān)k和k2閉合、k1斷開時，電阻R2的電功率也為P。求：（1）電源的電動勢E和內(nèi)電阻r；（2）開關(guān)k和k1閉合、k2斷開時，電源的效率。

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、A【解析】

以A、B兩球組成的系統(tǒng)為對象。設(shè)兩球的質(zhì)量均為m。當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，遵守動量守恒。碰撞前總動量為：kg?m/s=13kg?m/s，碰撞前總動能為：。A、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能不增加，A正確；B、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能增加，違反了能量守恒定律，不可能，B錯誤；C、碰撞后，總動量為kg?m/s=12kg?m/s不符合動量守恒定律，不可能發(fā)生，C錯誤；D、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，符合總動能不增加；由于兩球的質(zhì)量相等，碰撞后A的動量較大，速度較大，兩者又同向運動，不符合實際運動情況，是不可能的，D錯誤。2、D【解析】

A.重力做功與路徑無關(guān)，而兩路徑的高度差h相同，則重力做功相等；故A錯誤.B.兩斜面光滑，而都只有重力做功，由動能定理，則兩路徑到達斜面底端的速度大小相等，到達斜面底端的動能相等；故B錯誤.C.設(shè)斜面傾角為，則物體沿斜面的位移為，沿斜面運動的加速度為，由可知，路徑Ⅰ的傾角小則運動時間長，根據(jù)平均功率的定義式，可得沿路徑I的重力做功平均功率小；故C錯誤.D.根據(jù)瞬時功率的定義式，因路徑Ⅰ的傾角小而瞬時速度大小相等，則沿路徑I到達底端時重力的瞬時功率小；故D正確.3、D【解析】

由豎直上拋運動的規(guī)律可知，子彈上升和下降的時間均為2s，可知玩具手槍發(fā)射子彈的速度大約是v=gt=20m/s.A．340m/s，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．125m/s，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．50m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．20m/s，與結(jié)論相符，選項D正確；4、D【解析】

設(shè)筆的質(zhì)量為m，筆豎直上升時，根據(jù)能量守恒定律得：彈簧的彈性勢能的最大值Epm=mgh…①

上升過程中重力所做的功W=-mgh…②

筆在水平滑行過程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出筆與桌面間的動摩擦因數(shù)，由于不能求出mA.彈簧的彈性勢能的最大值，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.上升過程中重力所做的功，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.水平滑行過程中摩擦力所做的功，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；D.筆與桌面間的動摩擦因數(shù)，與結(jié)論相符，選項D正確；5、A【解析】

D.由質(zhì)量為m的物體向下運動h高度時，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh。故D錯誤。B.合力對物體做功W=ma?h=2mgh，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加2mgh。故B錯誤。AC.由于物體的重力勢能減小mgh，動能增加2mgh，則物體的機械能增加mgh。故A正確C錯誤。6、C【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：；解得：，，，，則根據(jù)題意有：rA＜rB可得：A.由，可得，vA＞vB，故A錯誤。B.由，可得，aA＞aB，故B錯誤。C.由，可得，TA＜TB，故C正確。D.由于二者的質(zhì)量關(guān)系是未知的，則不能比較它們的動能大小，故D錯誤。7、BC【解析】

在描述勻速圓周運動的物理量中，線速度、向心加速度、向心力這幾個物理量都是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此這些物理量是變化的；所以保持不變的量是周期和角速度，所以BC正確。8、AD【解析】

A．Ep-h圖像知其斜率為G，故G==10N，解得m=1kg，故A正確B．h=0時，Ep=0，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B錯誤；C．h=1m時，Ep=40J，Ek=E機-Ep=90J-40J=50J，故C錯誤D．h=0時，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，h=4m時，Ek’=E機-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正確9、BD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。小球的動能先增大后減小?！驹斀狻吭趯椈蓧嚎s到最短的整個過程中，彈簧的彈力對小球做負功，故小球的機械能不守恒，故A錯誤；在壓縮到最短的過程中，小球?qū)椈墒冀K做正功，故彈簧的彈性勢能移植增大，故B正確；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的彈力逐漸增大，彈簧的彈力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速運動，后向下減速運動，所以小球的動能先變大后變小，故C錯誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故D正確；故選BD?！军c睛】本題考查彈簧中的功能變化關(guān)系，彈簧問題往往是動態(tài)變化的，分析這類問題時用動態(tài)變化的觀點進行，要注意該系統(tǒng)機械能守恒，但小球的機械能并不守恒。不能想當(dāng)然，認為小球一接觸彈簧動能就開始減小。10、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.11、AC【解析】

AB.因為同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以角速度相等，根據(jù)得，故A正確，B錯誤；CD.根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，則故C正確D錯誤。12、AC【解析】試題分析：車發(fā)生側(cè)翻是因為提供的力不夠做圓周運動所需的向心力，發(fā)生離心運動；故減小速度可以減小向心力，可以防止側(cè)翻現(xiàn)象，故A合理；在水平路面上拐彎時，靠靜摩擦力提供向心力，故可以通過改進路面設(shè)計，增大車輪與路面間的摩擦力。故B不合理；易發(fā)生側(cè)翻也可能是路面設(shè)計不合理，公路的設(shè)計上可能內(nèi)側(cè)高外側(cè)低，重力沿斜面方向的分力背離圓心，導(dǎo)致合力不夠提供向心力而致；故應(yīng)改造路面使內(nèi)側(cè)低，外側(cè)高，故C合理；D不合理；考點：考查了圓周運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】汽車拐彎時發(fā)生側(cè)翻是由于車速較快，提供的力不夠做圓周運動所需的向心力，發(fā)生離心運動．有可能是內(nèi)側(cè)高外側(cè)低，支持力和重力的合力向外，最終的合力不夠提供向心力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、左下落過程中存在阻力做功在實驗誤差范圍內(nèi)，，機械能守恒【解析】

第一空.物體做加速運動，由紙帶可知，紙帶上所打點之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連．第二空.利用勻變速直線運動的推論；第三空.重物由O點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J．第四空.物體動能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上數(shù)據(jù)可知，△Ep＞△Ek，原因是下落時存在阻力做功；第六空.在實驗誤差范圍內(nèi)，△EP=△Ek，機械能守恒．14、CBD0.4760.473在誤差允許的范圍內(nèi)，物體機械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減少的勢能等于增加的動能）【解析】

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，要驗證動能增加量和勢能減小量是否相等，質(zhì)量約去，不需要天平測量物體的質(zhì)量，所以天平不必要．故選C.

（1）為了減小阻力對其影響，選用重錘時，應(yīng)該選用質(zhì)量大體積小重錘的進行實驗，故A錯誤，D正確；物體自由下落時根據(jù)公式h=gt1，其中t=T=0.01s，由此可知，開始所打兩個點之間的距離約等于1mm，則第1、1兩點間距約為1mm的紙帶，打第一個點的速度接近為零，誤差較小，故B正確；應(yīng)先接通電壓后釋放紙帶，故C錯誤．

（3）利用勻變速直線運動的推論；重物由O點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0486J=0.476J