2023屆貴州省銅仁市偉才學(xué)校物理高一下期末經(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：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)按照龜兔賽跑的故事，假設(shè)烏龜和兔子比賽過程的x-t圖像如圖所示，由圖可知A．兔子和烏龜是從同一地點同時出發(fā)的B．在t5~t6時間內(nèi)，兔子的運動是勻加速運動C．兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次D．在t2~t6時間內(nèi)，兔子的平均速度大于烏龜?shù)钠骄俣?、(本題9分)一物體由靜止開始做勻變速直線運動，在時間t內(nèi)通過的位移為x，則它從出發(fā)開始經(jīng)過的位移所用的時間為A． B． C． D．3、在地面上方某點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小C．在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等4、(本題9分)下列說法正確的是（）A．翟志剛隨“神舟七號”飛行時其重力完全失去B．水滴從洗衣機里的脫水筒飛出時受到離心力的作用C．月球時刻受到地球的引力和向心力的作用D．任何物體在做圓周運動時一定受到力的作用5、(本題9分)如圖所示，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計質(zhì)量的輕繩跨過定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為()A．μmgL B．2μmgL C．μmgL/2 D．μ(M＋m)gL6、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．最小的電荷量叫元電荷B．點電荷是理想模型，電場線是真實存在于電場周圍的C．沿著電場線的方向電場強度一定減小D．電場線上任一點的切線方向與點電荷在該點所受電場力的方向相同7、(本題9分)如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長為L，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球運動過程中空氣阻力f的大小不變，則擺球從A擺到位置B的過程中，下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力f做功為－mgLD．空氣阻力f做功為8、(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點的小球用不可伸長的結(jié)實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質(zhì)量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍9、(本題9分)如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運動．兩顆衛(wèi)星相比較A．M的線速度較大B．M的角速度較大C．N的線速度較大D．N受到的萬有引力較大10、(本題9分)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兩點與圓心O等高．一個質(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，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量11、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落到B點時與豎直彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短，不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由C→B→A反彈的運動過程中，下列說法正確的是（）A．小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球重力勢能的增加量等于彈簧彈性勢能的減少量C．小球在B點時動能最大D．在C點，彈性勢能最大12、(本題9分)空降兵是現(xiàn)代軍隊的重要兵種．一次訓(xùn)練中，空降兵從靜止在空中的直升機上豎直跳下（初速度可看做0,未打開傘前不計空氣阻力），下落高度h之后打開降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達到勻速，設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數(shù)為k，即f=kv2，那么關(guān)于空降兵的說法正確的是（）A．空降兵從跳下到下落高度為h時，機械能損失小于mghB．空降兵從跳下到剛勻速時，重力勢能一定減少了mg（H+h）C．空降兵勻速下降時，速度大小為mg/kD．空降兵從跳下到剛勻速的過程，空降兵克服阻力做功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示．（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=___m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，拆去打點計時器．在木板上的B點固定一個光電計時器，小車上固定一遮光片，如圖丙所示．將5個相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，并且每次都控制小車從A點靜止釋放．記錄每一次光電計時器的示數(shù)．本實驗應(yīng)取砝碼盤及盤中砝碼、小車（及車上擋光片、砝碼）作為一個系統(tǒng)，即研究對象．下列說法正確的是________．A、需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量B、不需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量C、每次從小車上取走砝碼后，需要重新平衡摩擦力D、每次從小車上取走砝碼后，不需要重新平衡摩擦力(3)已知，每個砝碼質(zhì)量為m0，遮光片寬度為d，AB間距離為L，重力加速度為g；在某次實驗中，光電計時器示數(shù)為,則小車運動運動至B點的速度可表示為__________；(4)處理數(shù)據(jù)時，某同學(xué)將盤中砝碼的總重力記為F，并以F作為縱坐標(biāo)，作為橫坐標(biāo)，描點作圖，得到如圖丁所示的圖像．該圖線不過原點的原因是：____________________；已知圖線的縱截距為-b，斜率為k，那么，砝碼盤的質(zhì)量為_________；小車及遮光片的總質(zhì)量為________．14、（10分）在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車的運動情況．某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)明0、1、2、3……。測得0與1兩點間距離x1=30mm，1與2兩點間距離x2=39mm，2與3兩點間距離x3=48mm，3與4兩點間距離x4=57mm，則小車的加速度a=___m/s2，打點計時器在打下點1時小車的瞬時速度為v1=__m/s。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）(本題9分)如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點)固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點)靜止在軌道的底端B處，A點和圓弧對應(yīng)的圓心O點等高。（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長)，mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時無機械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時針勻速運行的速率為v0=1m/s，B點到傳送帶水平面右端點C的距離為L=2m。mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運動，當(dāng)mc運動到C點時速度恰好為零。求mc從開始運動到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10m/s2)17、（12分）(本題9分)在月球表面上沿豎直方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落回拋出點，已知該月球半徑為R，萬有引力常量為G，月球質(zhì)量分布均勻。求：(1)月球的密度；(2)月球的第一宇宙速度。

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、C【解析】由圖讀出，兔子和烏龜都是從原點出發(fā)的，但不是同時刻出發(fā)的，兔子在t1時刻出發(fā)，烏龜在0時刻出發(fā)，則兔子在烏龜出發(fā)后t1時間出發(fā)，A錯誤；圖像的斜率表示速度，故在t5~t6時間內(nèi)，兔子的運動是勻速運動，B錯誤；在t2和t4兩個時刻，兔子和烏龜位移相同，兩者相遇，說明兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次，C正確；t【點睛】由位移圖象直接兔子和烏龜出發(fā)的時刻與位置．根據(jù)位移圖象的斜率表示速度分析兔子和烏龜?shù)倪\動情況．當(dāng)兩個動物的位移相等時，說明到達同一位置．烏龜先通過預(yù)定位移到達終點．2、B【解析】

據(jù)位移時間公式可得：，它從出發(fā)開始經(jīng)過的位移時，有:，解得：，故選B3、B【解析】

A．由于物體只受重力作用，做平拋運動，故加速度不變，速度大小和方向時刻在變化，選項A錯誤；B．設(shè)某時刻速度與豎直方向夾角為θ，則，隨著時間t變大，tanθ變小，θ變小，故選項B正確；C．根據(jù)加速度定義式，則Δv=gΔt，即在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量相等，故選項C錯誤；D．根據(jù)動能定理，在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量等于重力做的功，即WG=mgh，對于平拋運動，由于在豎直方向上，在相等時間間隔內(nèi)的位移不相等，故選項D錯誤。【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動能定理公式靈活求解即可?！究键c】平拋運動、動能定理4、D【解析】

翟志剛隨“神舟七號”飛行時只是處于完全失重狀態(tài)，但不是其重力完全失去，選項A錯誤；水滴從洗衣機里的脫水筒飛出，是由于水滴受到的附著力小于所需的向心力而做離心運動，并非受到離心力的作用，選項B錯誤；月球時刻受到地球的引力作用，此引力充當(dāng)月球繞地球做圓周運動的向心力，選項C錯誤；任何物體在做圓周運動時一定受到力的作用，選項D正確.5、A【解析】試題分析：開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力做功最小值時，即拉力維持小木塊在木板上做勻速緩慢運動時；拉力大小為F=T+μmg=2μmg，拉力做功最小值為W=F?L=μmgL故選A6、A【解析】

帶電體最小帶電量叫做元電荷，A正確；點電荷是理想化模型，現(xiàn)實中不存在，電場真實存在，而電場線是虛構(gòu)出來的，B錯誤；沿著電場線方向電勢一定減小，但電場強度不一定減小，C錯誤；電場線上任一點的切線方向，與正點電荷在該點所受電場力的方向相同，與負點電荷的方向相反，D錯誤．7、ABD【解析】

A.重力在整個運動過程中始終不變，所以重力做功為WG=mgL，故A正確；B.因為拉力在運動過程中始終與運動方向垂直，故拉力對小球不做功，即WF=0，故B正確；CD.阻力所做的總功等于每個小弧段上f所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確。8、AC【解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關(guān)，C正確；D.向心加速度，D錯誤。9、CD【解析】

A、C、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的線速度小，故M的線速度較小，故A錯誤，C正確.B、由，解得：，可知半徑大的角速度小，故M的角速度較小，故B錯誤.D、由萬有引力表達式，可知質(zhì)量相等，半徑小的萬有引力大，故N受的萬有引力大，故D正確.故選CD.【點睛】本題就是對萬有引力充當(dāng)向心力的一個公式的綜合應(yīng)用，鍛煉公式應(yīng)用的熟練程度，另有一個簡單方法就是，除了周期隨半徑增大外，其余都是隨半徑增大而減?。?0、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，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，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】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A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．11、AD【解析】以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球運動過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，符合機械能守恒的條件，因此，系統(tǒng)的機械能守恒，故A正確；根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒知，小球重力勢能的增加量與動能增加量之和等于彈簧彈性勢能的減少量，故B錯誤；當(dāng)小球的重力等于彈力時，加速度為零，速度最大，即動能最大，該位置處于B與C之間，故C錯誤；在C處彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，故D正確．故選AD．【點睛】在小球由C→B→A反彈的運動過程中，彈力逐漸減小，開始小于重力，到BC間某位置等于重力，后大于重力，因此，小球從C到B過程中先做加速運動，后做減速運動，因此明確了整個過程中小球的運動情況，再根據(jù)功能關(guān)系可正確解答本題．12、BD【解析】

空降兵從跳下到下落高度為h的過程中，只有重力做功，機械能不變。故A錯誤；空降兵從跳下到剛勻速時，重力做功為：mg（H+h），重力勢能一定減少了mg（H+h）。故B正確；空降兵勻速運動時，重力與阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C錯誤；空降兵從跳下到剛勻速的過程，重力和阻力對空降兵做的功等于空降兵動能的變化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m?（）2=mg（H+h）-．故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.16BD未計入砝碼盤的重力（F=0時，砝碼盤的重力依舊使系統(tǒng)加速運動）b/g【解析】(1)由勻變速直線運動的判別式，解得.(2)對系統(tǒng)進行受力分析可得：砝碼盤及盤中砝碼的重力等于合外力，進而由合外力求得小車加速度；在此過程中，對砝碼盤及盤中砝碼的質(zhì)量沒有要求，故不需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量；小車和木板之前的動摩擦因數(shù)不變，故只要保證木板傾斜角不變，那么，小車受到的摩擦力和重力沿斜面分量總是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力；故選BD．(3)遮光片寬度較小，小車通過遮光片的時間△t足夠小，故小車可看成勻速運動，那么，根據(jù)運動時間和位移可得：速度.(4)盤中砝碼的總重力F=0時，砝碼盤的重力依舊使系統(tǒng)加速運動，故該圖線不過原點．由圖可得，砝碼盤的重力，故砝碼盤的質(zhì)量.根據(jù)受力分析可得，系統(tǒng)合外力為，故小車加速度，那么有勻變速運動規(guī)律可得：；故，故，則；又有砝碼盤質(zhì)量，每個砝碼質(zhì)量為m0，故砝碼總質(zhì)量為5m0，那么小車和遮光片的總質(zhì)量.【點睛】在得到紙帶后，要注意計數(shù)點若按照紙帶上的點來計算，時間間隔一般為0.02s；若計數(shù)點之間還有點，要么要先確定時間間隔，才能根據(jù)△x=a(△T)2來求解加速度．14、0.9m/s20.345【解析】

每隔五個打印點取一個計數(shù)點，所以2，3兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，由題中所給數(shù)據(jù)可知=9mm根據(jù)可得代入T=0.1s得a=0.9m/s2根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有：=0.345m/s三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共