2023屆吉林省北大附屬長(zhǎng)春實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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(cuò)選和不選得零分）1、2018年12月，時(shí)速350km的“復(fù)興號(hào)”新型動(dòng)車組首次公開亮相，如圖所示.設(shè)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度成正比.若動(dòng)車以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.當(dāng)動(dòng)車以速度2v勻速行駛，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為A．P B．2PC．4P D．8P2、中國(guó)“飛人”蘇炳添在國(guó)際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站男子100m比賽中用時(shí)9.91s，以10.45m/s速度沖線獲得冠軍；他在男子200m比賽中的最好成績(jī)是21.23s。關(guān)于蘇炳添的比賽，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．100m比賽中的平均速度約為10.09m/s B．100m比賽中的平均速率約為10.45m/sC．200m比賽中的位移小于100m比賽的兩倍 D．200m比賽中的平均速率約為9.42m/s3、下列說法正確的是()A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．平拋運(yùn)動(dòng)的初速度越大，下落時(shí)間就越長(zhǎng)4、(本題9分)甲、乙、丙、丁四個(gè)電阻的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲的阻值最大 B．乙的阻值最大 C．丙的阻值最大 D．丁的阻值最大5、(本題9分)如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點(diǎn)獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度大小為g。在此過程中A．小球第一次到C的時(shí)間和從C經(jīng)D到A的時(shí)間相等B．小球通過A點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為D．小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到圓環(huán)的彈力大小為6、(本題9分)如圖所示，飛機(jī)水平飛行時(shí)向下投出一重物，不計(jì)空氣阻力，圖中虛線為重物的運(yùn)動(dòng)軌跡.下列表示重物在P位置時(shí)速度和加速度方向的箭頭分別是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②7、如圖所示，一質(zhì)量m2＝0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0.30kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上?，F(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0.05kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時(shí)間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A．小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間sB．最后小物體與小車的共同速度為3m/sC．小車的最小長(zhǎng)度為1.0mD．小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s8、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c（可視為點(diǎn)電荷），三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)對(duì)b的靜電力一定是引力B．a(chǎn)對(duì)b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電量可能比b少D．a(chǎn)的電量一定比b多9、(本題9分)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列物理量中變化的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心加速度 D．動(dòng)能10、一部直通高層的客運(yùn)電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示．電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，以向上方向?yàn)檎较?，電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對(duì)乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時(shí)間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)11、如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)給小球一初速度使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則細(xì)桿對(duì)小球的作用力可能是A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力12、(本題9分)如圖所示，在傾角的固定斜面上固定一與斜面垂直的光滑擋板，質(zhì)量為、半徑為的光滑圓柱體放在質(zhì)量也為、半徑也為的半圓柱體上，半圓柱底面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一個(gè)平行斜面向上的拉力使其緩慢沿斜面向上移動(dòng)直到兩者分開．重力加速度為，下列判斷正確的是（）A．該過程中半圓柱體受到的摩擦力逐漸變小B．該過程中擋板受到的彈力逐漸變大C．該過程中圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力不做功D．該過程中半圓柱體克服摩擦力所做的功一定大于二、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)在應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，獲取一根紙帶如圖，但測(cè)量發(fā)現(xiàn)0、1兩點(diǎn)距離遠(yuǎn)大于2mm，且0、1和1、2間有點(diǎn)漏打或沒有顯示出來，而其他點(diǎn)都是清晰完整的．現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個(gè)點(diǎn)到0點(diǎn)的長(zhǎng)度h2、h3、h4、h5、h6、h7，再分別計(jì)算得到3、4、5、6四個(gè)點(diǎn)的速度v3、v4、v5、v6和速度的平方、、，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T．(1)該同學(xué)求6號(hào)點(diǎn)速度的計(jì)算式是v6＝_____．(2)然后該同學(xué)將計(jì)算得到的四組(hi，v)數(shù)據(jù)描繪在v2－h(huán)坐標(biāo)系中，并以這四個(gè)點(diǎn)作出如圖所示的直線，請(qǐng)你回答：他是如何根據(jù)圖象判斷重錘下落過程中機(jī)械能守恒的？___．14、（10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)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OP。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，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_______________填選項(xiàng)前的符號(hào)）。A．用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B．測(cè)量小球m1開始釋放高度h釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE．測(cè)量平拋射程OM，ON(2)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1，被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2則_____A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______________（用(1)中測(cè)量的量表示）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）如圖所示，質(zhì)量分別為1kg、3kg的滑塊A、B靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使滑塊A以4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，與左側(cè)還有輕彈簧的滑塊B發(fā)生正碰．求二者在發(fā)生碰撞的過程中：（1）彈簧的最大彈性勢(shì)能；（2）滑塊B的最大速度．16、（12分）如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J；當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V。求：（1）電路中的最小電流；（2）滑片P在中點(diǎn)和在b端兩種狀態(tài)下，R消耗的電功率之比。17、（12分）利用萬有引力定律可以測(cè)量天體的質(zhì)量．（1）測(cè)地球的質(zhì)量英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗(yàn)室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測(cè)量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G．若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量．（2）測(cè)“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指在相互間引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)星球A和B，如圖所示．已知A、B間距離為L(zhǎng)，A、B繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期均為T，引力常量為G，求A、B的總質(zhì)量．（3）測(cè)月球的質(zhì)量若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”．已知月球的公轉(zhuǎn)周期為T1，月球、地球球心間的距離為L(zhǎng)1．你還可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的質(zhì)量．

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、C【解析】

由于動(dòng)車航行時(shí)所受水的阻力與它的速度成正比，所以動(dòng)車以速度v水平勻速航行時(shí)，受到的阻力的大小為：f=kv，此時(shí)動(dòng)車受到的阻力的大小和牽引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，

當(dāng)動(dòng)車以速度2v水平勻速航行時(shí)，動(dòng)車受到的水的阻力的大小為：f′=2kv=2f，所以此時(shí)的功率的大小為：P′=f′?2v=2f?2v=4P；

A.P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.2P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.4P，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.8P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解析】

AB．100m跑道是直線，故蘇炳添的位移是100m，路程也是100m，成績(jī)?yōu)?，所以平均速度大小等于平均速率，為：故A正確，B錯(cuò)誤；C．200m的跑道是曲線，故200m比賽中的位移小于100m比賽的兩倍，故C正確；D．200m比賽中的平均速率為故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選B。3、C【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)盡管線速度大小不變，但方向發(fā)生了改變，故A錯(cuò)誤；B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)盡管加速度大小不變，但方向發(fā)生了改變，故B錯(cuò)誤；C.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度大小不變，軌跡是曲線，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.平拋運(yùn)動(dòng)下落時(shí)間只與高度有關(guān)，與初速度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。4、A【解析】

由歐姆定律可知，則U-I圖像的斜率等于電阻的大小，由圖像可知，甲的阻值最大，丁電阻最??；A.甲的阻值最大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.乙的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.丙的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.丁的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、D【解析】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當(dāng)小球從C經(jīng)D到A時(shí)的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的時(shí)間比從C經(jīng)D到A的時(shí)間小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn)時(shí)加速度向上，故小球通過A點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)C點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理得：，解得：，故C錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)B點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理得：，在B點(diǎn)由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；6、C【解析】

曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向，加速度指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由此分析即可．【詳解】根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡上的切線方向，加速度指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知，重物在P位置時(shí)速度方向?yàn)棰?，加速度方向?yàn)棰?。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C7、AD【解析】

子彈射入小車的過程中，由動(dòng)量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物體在小車上滑行過程中，由動(dòng)量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物體為對(duì)象，由動(dòng)量定理得：，解得，小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小車的最小長(zhǎng)度為0.5m。A.小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯(cuò)誤；C.小車的最小長(zhǎng)度為0.5m，故C錯(cuò)誤；D.小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。8、AD【解析】

AB．根據(jù)電場(chǎng)力方向來確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此a對(duì)b的靜電力一定是引力，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)庫(kù)侖定律來確定電場(chǎng)力的大小，并由平衡條件來確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，因此a的電量一定比b多。故C錯(cuò)誤，D正確；9、AC【解析】

A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線速度方向不斷變化，選項(xiàng)A正確；B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度方向不斷變化，選項(xiàng)C正確；D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，則動(dòng)能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.10、AD【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個(gè)過程討論即可．解：1、加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)評(píng)】超重和失重現(xiàn)象可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．11、AB【解析】

在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現(xiàn)為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據(jù)mg得，v，若v，桿子表現(xiàn)為拉力，若，桿子表現(xiàn)為支持力，故AB正確，CD錯(cuò)誤。12、BD【解析】

A．對(duì)小球和半圓柱整體分析，知斜面對(duì)半圓柱體的支持力等于總重力垂直于斜面的分力，保持不變，由知半圓柱體受到的摩擦力保持不變，A錯(cuò)誤；B．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖，利用三角形定則作出力的合成圖，藍(lán)線為初位置，紅線為末位置，則知擋板對(duì)小球的支持力N2增大，則小球?qū)醢宓膲毫σ苍龃?，B正確；C．圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力過兩者球心，故圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力方向與半圓柱體的位移夾角不垂直，故做功，C錯(cuò)誤；D．半圓柱體受到的摩擦力當(dāng)兩者分離時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)可知，半圓柱體上移的距離為，故克服摩擦力做功為大于，D正確．故選D.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，采用隔離法和整體法結(jié)合分析受力情況．同時(shí)，要熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解半圓柱體移動(dòng)的距離．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、計(jì)算出斜率，與2g比較，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等，則機(jī)械能守恒【解析】

（1）[1]6號(hào)點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于第5點(diǎn)和第7點(diǎn)間的平均速度，所以v6=（2）[2]根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，從O點(diǎn)到任意點(diǎn)n有：得：，則關(guān)系是一條直線，斜率為2g所以在直線上取相對(duì)較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，計(jì)算出斜率，與2g比較，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等，則機(jī)械能守恒【點(diǎn)睛】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出6號(hào)點(diǎn)的瞬時(shí)速度；根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出v2-h的關(guān)系式，得出斜率的物理意義，與測(cè)量的斜率進(jìn)行比較，在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則機(jī)械能守恒．14、(1)ADE(2)C(3)m【解析】

（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m（2）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，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，為保證碰撞在水平方向上，兩個(gè)小球的球心的高度要相等，即