2023屆福建省泉州市泉港二中高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)平行板電容器的電容C＝．若要使平行板電容器的電容減小，下列操作可行的是A．減小極板的正對面積 B．減小極板的距離C．增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù) D．增大電容器的帶電量2、(本題9分)如圖所示，一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。一定質(zhì)量的螞蟻(未畫出)與碗面的摩擦因素處處相同，則螞蟻在離桌面高度為h至少為多少時能停在碗上A． B． C． D．3、(本題9分)如圖所示，輕彈簧水平固定在墻上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左運(yùn)動。在小球向左壓縮彈簧的過程中A．小球做勻減速運(yùn)動B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．小球克服彈力做功，機(jī)械能減少D．小球和彈簧剛接觸時速度最大，加速度最大4、(本題9分)關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動B．變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C．物體在變力作用下的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D．物體在恒力作用下的運(yùn)動一定是直線運(yùn)動5、(本題9分)豎直平面內(nèi)有兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個相同的小球分別從A、B處靜止釋放，當(dāng)它們各自通過C、D時，則A．兩球的線速度大小相等B．兩球的角速度大小相等C．兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟菵．兩球的重力勢能相等6、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放置一個質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)是一個弧形凹槽OAB，凹槽半徑為R，A點(diǎn)切線水平。另有一個質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點(diǎn)沖上凹槽，重力加速度大小為g，不計(jì)摩擦。下列說法中正確的是（）A．當(dāng)v0=時，小球能到達(dá)B點(diǎn)B．如果小球的速度足夠大，球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后落到水平面上C．當(dāng)v0=時，小球在弧形凹槽上運(yùn)動的過程中，滑塊的動能一直增大D．如果滑塊固定，小球返回A點(diǎn)時對滑塊的壓力為7、有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示．則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是C．b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長D．d的運(yùn)動周期有可能是23h8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下，結(jié)果兩球同時落地．下列說法正確的是（）A．運(yùn)動全過程,重力對兩球做的功相同B．運(yùn)動全過程,兩球重力的平均功率相同C．落地前的瞬間A球重力的瞬時功率等于B球重力的瞬時功率D．落地前的瞬間A球的速度等于B球的速度9、(本題9分)汽車?yán)宪囋谄街惫飞蟿蛩傩旭?，突然拖車與汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，各自受的阻力不變，則脫鉤后，在拖車停止運(yùn)動前（）A．汽車和拖車的總動量不變 B．汽車和拖車的總動能不變C．汽車和拖車的總動量增加 D．汽車和拖車的總動能增加10、(本題9分)某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的軌跡如圖中虛線所示，則下列各圖中標(biāo)出的質(zhì)點(diǎn)通過位置P時的速度v、加速度a的方向，可能正確的是A．B．C．D．11、如圖所示，高h(yuǎn)=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點(diǎn)滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機(jī)械能減少了7J12、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動周期大于乙球的運(yùn)動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點(diǎn)距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復(fù)幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項(xiàng)代號）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計(jì)（2）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動B．確保橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰14、（10分）用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，可以比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______.A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，正確計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度υ，描繪v2三、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,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù).某時刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運(yùn)動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點(diǎn).甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=90kg,乙和他的裝備（不包括A的質(zhì)量）總質(zhì)量為M2=90kg,為了避免直接相撞,乙把手中質(zhì)量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運(yùn)動,且安全“飄”向空間站.求：(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?(2)設(shè)甲與物體A作用時間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大??？16、（12分）(本題9分)如圖1所示是某游樂場的過山車，現(xiàn)將其簡化為如圖1所示的模型：傾角θ=37°、L=60cm的直軌道AB與半徑R=10cm的光滑圓弧軌道BCDEF在B處平滑連接，C、F為圓軌道最低點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心等高，E為圓軌道最高點(diǎn)；圓軌道在F點(diǎn)與水平軌道FG平滑連接，整條軌道寬度不計(jì)，其正視圖如圖3所示．現(xiàn)將一質(zhì)量m=50g的滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)從A端由靜止釋放．已知滑塊與AB段的動摩擦因數(shù)μ1=0.15，與FG段的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑塊到達(dá)E點(diǎn)時對軌道的壓力大小FN；（1）若要滑塊能在水平軌道FG上停下，求FG長度的最小值x；（3）若改變釋放滑塊的位置，使滑塊第一次運(yùn)動到D點(diǎn)時速度剛好為零，求滑塊從釋放到它第5次返回軌道AB上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時，它在AB軌道上運(yùn)動的總路程s．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑曲面軌道AB下端與水平粗糙軌道BC平滑連接，水平軌道離地面高度h，有一質(zhì)量為m的小滑塊自曲面軌道離B高H處靜止開始滑下，經(jīng)過水平軌道末端C后水平拋出，落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平位移為x，不計(jì)空氣阻力重力加速度為g試求:(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小；(2)滑塊離開C點(diǎn)時的速度大小v；(3)滑塊在水平軌道上滑行時克服摩擦力所做的功.

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】

A．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的正對面積時，電容會減小，故A正確；B．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的距離，電容會增大，故B錯誤；C．根據(jù)電容的決定式可知，在增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù)時，電容會增大，故C錯誤；D．電容的大小與電量和電壓無關(guān)，故改變電量不會影響電容的大小，故D錯誤。2、B【解析】

螞蟻受到重力、支持力和摩擦力的作用，當(dāng)螞蟻在離桌面高度為h時，螞蟻剛好能靜止在此處，此時摩擦力剛好達(dá)到最大靜摩擦力，螞蟻的受力如圖所示，由平衡條件可得：又有：有以上兩方程解得：，故B正確。3、C【解析】

A.小球向左壓縮彈簧，形變量越來越大，故彈力越來越大，則根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度越來越大，做加速度變大的減速運(yùn)動，故A錯誤；B.由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)外力做功為零，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故B錯誤；C.彈力對小球做負(fù)功，即小球克服彈力做功，所以小球的機(jī)械能減小，故C正確；D.小球和彈簧剛接觸時速度最大，但此時彈力最小，加速度最小，故D錯誤。4、A【解析】A、做曲線運(yùn)動的物體速度方向時刻變化即速度不斷變化,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、變速運(yùn)動還包括速度方向不變但大小改變的變速直線運(yùn)動,故B錯誤;

C、如果變力的方向始終與速度方向共線,那么物體做的是變速直線運(yùn)動,如彈簧振子的簡諧振動.故C錯誤;

D、物體在恒力作用下的運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動，例如平拋運(yùn)動，故D錯誤；故選A點(diǎn)睛：物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上,合外力大小和方向不一定變化,由此可以分析得出結(jié)論.5、C【解析】小球在光滑軌道上運(yùn)動只有重力做功，故機(jī)械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，線速度v＝；兩軌道半徑不同，故兩球的線速度大小不等，故A錯誤；角速度，兩軌道半徑不同，故兩球的角速度大小不等，故B錯誤；由牛頓第二定律可得：小球?qū)壍赖膲毫N＝mg+＝3mg，故兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟?，故C正確；兩球開始的高度相同，機(jī)械能相同，因機(jī)械能守恒，則在最低點(diǎn)時的機(jī)械能相同，故D正確；故選CD．6、C【解析】

A．當(dāng)小球剛好到達(dá)B點(diǎn)時，小球與滑塊水平方向速度相同，設(shè)為v1，以小球的初速度方向?yàn)檎较颍谒椒较蛏?，由動量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：所以當(dāng)時，小球不能到達(dá)B點(diǎn)，故A錯誤；B．小球離開四分之一圓弧軌道時，在水平方向上與滑塊M的速度相同，則球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后返回時仍然回到滑塊M上，不可能從滑塊的左側(cè)離開滑塊，故B錯誤；C．小球在圓弧上運(yùn)動的過程中，小球?qū)瑝KM的壓力一直對滑塊做正功，所以滑塊動能一直增加，故C正確；D．若滑塊固定，由機(jī)械能守恒知小球返回A點(diǎn)時的速度大小仍為v0，在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可知，小球返回B點(diǎn)時對滑塊的壓力為，故D錯誤。故選C。7、ABD【解析】

A.地球同步衛(wèi)星的周期c必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A錯誤；B.c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是．故B錯誤；C.由，解得，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長．故C正確；D.由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動周期大于c的周期24h．故D錯誤；本題選錯誤的，故選ABD.8、AB【解析】

根據(jù)W=mgh知，重力對兩球做功相同．故A正確．兩球重力做功相等，時間相等，根據(jù)P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正確．兩球都做勻變速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬時功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬時功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬時功率不等于B球重力的瞬時功率，故C錯誤．對A球，根據(jù)動能定理得，mgh=mvA2?mv02，對B球，根據(jù)動能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D錯誤．9、AD【解析】試題分析：由于汽車的牽引力和受到的阻力都不變，汽車和拖車整體的受力不變，合力的大小為零，所以整體的動量守恒，牽引力和阻力的大小雖然不變，但是汽車和拖車運(yùn)動的位移的大小不同，根據(jù)動能定理可以分析汽車和拖車的總動能的變化．在拖車停止運(yùn)動前系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，選項(xiàng)A正確，C錯誤．設(shè)拖車與汽車所受的阻力大小分別為f1和f2，則經(jīng)過相同的時間，它們的位移分別為s1和s2，系統(tǒng)總動能的增量為各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系統(tǒng)的總動能增加，選項(xiàng)D正確，B錯誤．考點(diǎn)：動量動能動量守恒點(diǎn)評：本題要求學(xué)生靈活的應(yīng)用動量守恒和動能定理，根據(jù)動量守恒的條件判斷整體的動量守恒，根據(jù)牽引力和阻力的做功的情況來判斷動能的變化．10、AC【解析】

曲線運(yùn)動的軌跡夾在速度和合外力之間且彎向合外力方向，所以AC正確BD錯誤11、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機(jī)械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應(yīng)相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機(jī)械能減少了，D正確．【點(diǎn)睛】應(yīng)明確阻力做功等于機(jī)械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。12、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）AC（2）B【解析】

第一空.第二空.實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時器供電，需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離處理數(shù)據(jù)，故選AC；第三空.實(shí)驗(yàn)中平衡小車受到的摩擦力，目的是使小車受到的合力等于橡皮筋的拉力，保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故選B。14、AC不正確【解析】

第一空.為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動能的增加量和重力勢能的減小量關(guān)系，故選：A；第二空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確，ABD錯誤；第三空.該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h則此時v2-h圖象就是過原點(diǎn)的一條直線。所以要想通過v2-h圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。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、(1)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,可求得甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運(yùn)動的速度；進(jìn)而可求得乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出。(2)對甲根據(jù)動量定理可求得甲與A的相互作用力?！驹斀狻?1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以乙的方向?yàn)檎较?則有：(