河南省示范性高中2023年物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，兩個質量相同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則它們的（）A．周期相同B．線速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等2、2019年初，中國科幻電影《流浪地球》熱播.影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動機，使地球完成一系列變軌操作.地球在橢圓軌道I上運行到遠日點B變軌，進入橢圓軌道Ⅱ.在橢圓軌道Ⅱ上運行到B點，……，最終擺脫太陽束縛.對于該逃離過程，下列軌道示意圖可能正確的是A． B．C． D．3、(本題9分)如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點。一質量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動。重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，動能的增量為（）A．2mgRB．3C．4D．54、(本題9分)某星球與地球的質量比為a，半徑比為b，則該行星表面與地球表面的重力加速度之比為()A．a/b B．ab2 C．a/b2 D．ab5、(本題9分)如圖所示，雜技演員在表演“水流星”節(jié)目時，用細繩系著的盛水的杯子可以在豎直平面內做圓周運動，甚至當杯子運動到最高點時杯里的水也不流出來。下列說法中正確的是A．在最高點時，水對杯底一定有壓力B．在最高點時，盛水杯子的速度可能為零C．在最低點時，細繩對杯子的拉力充當向心力D．在最低點時，杯和水受到的拉力大于重力6、如圖所示，斜面高h，質量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜面向上運動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時其動能的大小為()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh7、(本題9分)如圖所示，一個物體以速度沖向與豎直墻壁相連的輕質彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．壓縮彈簧的過程中，物體向墻壁移動相同的距離，彈力做的功不相等C．彈簧的彈力做正功，彈性勢能減少D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加8、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內的牽引力為3×10B．汽車在前5s內的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s9、(本題9分)如右圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質量相同，且小于c的質量，則（）A．b所需向心力最大B．b、c周期相等，且大于a的周期C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度10、長度為L=0.5m的輕質細桿OA，A端有一質量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O點為圓心在豎直平面內做圓周運動，如果小球通過最高點時，受到桿的作用力大小為24N，g取10m/s2，則此時小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．11、(本題9分)由多顆星體構成的系統(tǒng)，叫做多星系統(tǒng)．有這樣一種簡單的四星系統(tǒng)：質量剛好都相同的四個星體A、B、C、D，A、B、C分別位于等邊三角形的三個頂點上，D位于等邊三角形的中心．在四者相互之間的萬有引力作用下，D靜止不動，A、B、C繞共同的圓心D在等邊三角形所在的平面內做相同周期的圓周運動．若四個星體的質量均為m，三角形的邊長為a，引力常量為G，則下列說法正確的是A．A、B、C三個星體做圓周運動的半徑均為B．A、B兩個星體之間的萬有引力大小為C．A、B、C三個星體做圓周運動的向心加速度大小均為D．A、B、C三個星體做圓周運動的周期均為12、在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，質量分別為m和M的兩個木塊A和B用細線連在一起，在恒力F的作用下在水平桌面上以速度v做勻速運動．突然兩物體間的連線斷開，這時仍保持拉力F不變，當木塊A停下的瞬間木塊B的速度的大小為__________．14、萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、如圖，光滑固定斜面的傾角為30°，A、B兩物體的質量之比為4∶1．B用不可伸長的輕繩分別與A和地面相連，開始時A、B離地高度相同．在C處剪斷輕繩，當B落地前瞬間，A、B的速度大小之比為_______，機械能之比為_________（以地面為零勢能面）．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)場是物理學中一個重要的概念，現(xiàn)代物理科學也證明了場的真實存在．物理學中的靜電場與重力場有一定相似之處，例如帶電體在勻強電場中的偏轉與物體在重力場中的平拋運動規(guī)律類似．(1)在一個完全失重的空間，存在豎直向下的勻強電場．一質量為m、電量為q的小球以初速度v0水平拋出，當小球下落高度為h時，小球到達位置與拋出點的水平距離為x．若取拋出點電勢為零，試求電場強度的大小和小球到達位置的電勢．(2)若取無窮遠處的重力勢能為0，當物體到地球球心距離為r時，物體的重力勢能為，已知萬有引力常量為G，地球質量為M．請類比電場強度和電勢的定義方法，分別定義地球周圍某點的“重力場強度”和“重力勢”，并描繪地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”．17、（10分）(本題9分)花樣滑冰賽場上，男女運動員一起以速度v0=2m/s沿直線勻速滑行，不計冰面的摩擦，某時刻男運動員將女運動員以v1=6m/s的速度向前推出，已知男運動員的質量為M=60kg，女運動員的質量為m=40kg，求：（1）將女運動員推出后，男運動員的速度；（2）在此過程中，男運動員推力的沖量大??；

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

小球做圓周運動所需要的向心力由重力和繩拉力的合力提供，設繩與豎直方向的夾角為θ，對任意一球受力分析，由牛頓第二定律有，在豎直方向有在水平方向有聯(lián)立解得，，，因為兩個小球在同一水平面內做圓周運動，Lcosθ相等，周期T和角速度ω相同，向心加速度不等，向心力大小不等，由v=ωr可知，線速度與半徑成正比，角速度相同，半徑不等，線速度不等，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、A【解析】

根據(jù)開普勒第一定律可得，太陽在橢圓軌道的一個焦點上，由題意可知B點是橢圓軌道的遠日點，地球在做離心運動。A.圖與結論相符，選項A正確；B.圖與結論不相符，選項B錯誤；C.圖與結論不相符，選項C錯誤；D.圖與結論不相符，選項D錯誤；3、A【解析】

由題意知水平拉力為F=mg；設小球達到c點的速度為v，從a到c根據(jù)動能定理可得：F?3R-mgR=12mv2，解得：v=4gR，小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設小球從c點達到最高點的時間為t，可得：t=vg=4、C【解析】試題分析：根據(jù)，得g=，則，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．考點：萬有引力定律及其應用5、D【解析】在最高點時，對水和杯子整體，恰好到達最高點時，細繩的拉力為零，完全由重力提供向心力，它們的加速度為g，根據(jù)牛頓第二和第三定律得知，水對杯底恰好沒有壓力。設此時杯子的速度為v，則對整體：Mg=Mv2L，v=gL＞0，即在最高點時，盛水杯子的速度一定不為零，故AB錯誤。在最低點時，對整體，由重力和細繩拉力的合力提供向心力，即點睛：本題關鍵是抓住最高點的臨界條件，先對水和杯子整體研究，得到最高點最小速度；在最低點時，關鍵是分析向心力的來源，根據(jù)牛頓第二定律列出式子進行分析．6、B【解析】

物塊勻速上滑時，根據(jù)動能定理得WF-mgh-Wf=0物塊下滑時，根據(jù)動能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0聯(lián)立兩式解得Ek=2mghA.mgh與分析不相符，故A項與題意不相符；B.2mgh與分析相符，故B項與題意相符；C.2Fh與分析不相符，故C項與題意不相符；D.Fh與分析不相符，故D項與題意不相符。7、BD【解析】彈簧彈力F=k△x，力做功表達式W=12F△x=12k△x點睛：本題要明確物塊向左運動過程彈簧的彈力是個變力，故其做功與彈簧的壓縮量一定不是成正比．8、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度vm9、BD【解析】

A．因衛(wèi)星運行的向心力就是它們所受的萬有引力可知b所受的引力最小，故A錯誤．B．由可知半徑r越大周期越大，所以b，c的周期相等且大于a的周期，故B正確；C．由可知半徑r越大則加速度越小，所以b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C錯誤；D．由可知半徑r越大則線速度越小，所以b，c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故D正確。故選BD。10、AC【解析】

當桿對小球為支持力時，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；當桿對小球為拉力時，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s，故AC正確，BD錯誤。11、BC【解析】

A．A、B、C繞等邊三角形的中心D做圓周運動，由幾何關系知：它們的軌道半徑為：，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力公式，A、B兩個星體之間的萬有引力大小為，故B正確；C．以A為研究對象，受到的合力為，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma向，A、B、C三個星體做圓周運動的向心加速度大?。海蔆正確；D．根據(jù)合力提供向心力有：，得A、B、C星體做圓周運動的周期為：，故D錯誤．【點睛】先求出任意兩個星體之間的萬有引力，從而得出每一星體受到的合力，該合力提供它們的向心力．根據(jù)幾何關系求出星體的軌道半徑，結合合力提供向心力求出線速度、向心加速度和周期．12、ABC【解析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個向上的阻力作用，阻力做負功所以機械能會減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動能不變，但重力勢能變大，所以機械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負功，所以機械能減少，故C符合題意；D.細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不變，所以機械能不變，故D不符合題意。二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

質量分別為m和M的兩個木塊A和B用細線連在一起，在恒力F的作用下在水平桌面上以速度v做勻速運動；以AB整體為研究對象，整體所受合力為零．兩物體間的連線斷開，這時仍保持拉力F不變，在木塊A停下前，AB整體所受合力仍為零．在木塊A停下前，AB整體動量守恒，則，解得：木塊A停下的瞬間木塊B的速度．14、7.9km/s【解析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；15、1:24:1【解析】設剪斷細線前兩物體離地面的高度均為h；剪斷細線后，B做自由落體運動，落到地面的時間;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度為，則當B落地時A的速度；則；AB下落過程中機械能守恒，故此時的機械能等于剛開始下落時的重力勢能，則機械能之比：點睛：此題要搞清剪斷細線后兩物體的運動特點，結合牛頓第二定律即運動公式求解；兩物體下落時只有重力做功，機械能守恒.三．計算題(22分)16、(1)(2)，，【解析】(1)小球在水平方向做勻速直線運