2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市香坊区第六中学校高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量,需要测量的量可以有(已知万有引力常量G)()A．木星绕太阳公转的周期和轨道半径B．木星绕太阳公转的周期和环绕速度C．卫星绕木星公转的周期和木星的半径D．卫星绕木星公转的周期和轨道半径2、(本题9分)物体做曲线运动时，下列说法中错误的是（）A．速度一定变化B．加速度一定变化C．合力一定不为零D．合力方向与速度方向一定不在同一直线上3、(本题9分)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为R，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A，B两个位置，A，B两位置的圆心角为，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能够碰上卫星2C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功D．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是4、(本题9分)如图所示电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A2（2~3A）和电流表A2（2~2．6A），把改装后的两个电流表并联接入电路中测量电流，则下列说法中正确的是（）A．A2和A2的指针偏角不同B．A2和A2的内阻之比为5:2C．A2的读数为2A时,A2的读数也为2AD．A2的读数为2A时,干路中的电流为2．2A5、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh6、若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星()A．线速度越小 B．角速度越小 C．向心加速度越小 D．周期越小7、在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，则A．灯L1B．灯L2C．灯L3D．电压表和电流表的示数均减小8、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为9、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是()A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力10、(本题9分)下列说法正确的是A．做曲线运动的物体所受合外力一定变化B．互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．做曲线运动的物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向不一定指向圆心11、(本题9分)如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧．现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10m/s²)．下列说法正确的是A．最终m一定静止在M的BC某一位置上B．小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动C．M在水平面上运动的最大速率2.0m/sD．小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s12、(本题9分)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A．摆好实验装置如图．B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．C．在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上．D．释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0cm；打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J．②此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______．14、（10分）用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为d，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为Δt1，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为Δt2.左侧滑块质量为m1，左侧滑块的速度大小________.右侧滑块质量为m2，右侧滑块的质量和速度大小的乘积________。若规定向左为正，弹开后两滑块质量与速度的乘积的矢量和表达式为____________(用题中物理量表示)三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，光滑曲面轨道AB下端与水平粗糙轨道BC平滑连接，水平轨道离地面高度h，有一质量为m的小滑块自曲面轨道离B高H处静止开始滑下，经过水平轨道末端C后水平抛出，落地点离抛出点的水平位移为x，不计空气阻力重力加速度为g试求:(1)滑块到达B点时的速度大小；(2)滑块离开C点时的速度大小v；(3)滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功.16、（12分）(本题9分)如图中，R1=2Ω，R2=R3=6Ω，滑动变阻器全值电阻为R4=6Ω，电源内电阻r=1.0Ω．当滑键P移至A端时，电压表读数为5V.求：（1）当P移至B端时电源的总功率．（2）滑键P分别在A、B两端时电源的效率．17、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m的物体，从高h，倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始下滑，最后停在水平面上。已知物体与水平面的动摩擦因数为μ．求：①物体滑至斜面底端时的速度大小；②物体在水平面上滑过的距离。（不计斜面与平面交接处的动能损失）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

根据万有引力提供圆周运动的向心力可以知道：根据表达式可以求出中心天体的质量.A．木星绕太阳公转的周期和轨道半径可以计算中心天体太阳的质量，因为木星是环绕天体，故不能计算木星的质量，故A错误;B．木星绕太阳公转的周期和环绕速度可以求出太阳的质量，因为木星是环绕天体，故不能计算木星的质量，故B错误;C．卫星绕木星公转的周期和木星的半径，已知木星的半径但不知道卫星轨道半径就不能求出卫星的向心力，故不能求出中心天体木星的质量，故C错误.D．卫星绕木星公转的周期和轨道半径，根据：已知T和r可以知道能求出木星的质量，所以D正确.2、B【解析】

物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。【详解】A项：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；B项：平抛运动是曲线运动，加速度恒定，故B错误；C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故C正确；D项：物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，故D正确。本题选择错误的，故选：B。【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。3、D【解析】

A．根据万有引力提供向心力得因为这两颗卫星在同一圆周上运动，所以加速度大小相等，由万有引力定律可知所以，故A错；B．卫星1向后喷气速度增大，卫星1将会做离心运动，从而导致两颗卫星运行的轨道不一致，则无法追上卫星2，故B错；C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中，卫星1相对地心距离不变，万有引力方向朝向地心，且始终与速度垂直，所以万有引力不做功，故C错；D．根据得由于，所以卫星1由A位置运动到B位置所需的时间为，故D正确；故选D。4、D【解析】试题分析：A、电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，两表头并联，流过两表头的电流相等，所以A2的指针满偏时，A2的指针也满偏，故A错误．B、两表由相同的电流计分别改装成，两表量程不同电表内阻不同，量程大的内阻小，A2的内阻小于A2的内阻，故B错误；C、两电流表的内阻之比为2:5,两电流表并联时通过它们的电流之比为5:2,A2的读数为2A时,A2的读数为2．2A，干路中的电流为2+2．2=2．2A．故C错误,D正确．故选D．考点：电流表改装成电压表．【名师点晴】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成．指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．5、B【解析】

A项：弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向即重力的分力方向沿杆向下，小球将继续加速，速度没有达到最大值，故A错误；B项：小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；C项：小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故CD错误．6、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，则有：解得：A.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，线速度越大，故A错误；B.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，角速度越大，故B错误；C.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，向心加速度越大，故C错误；D.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，周期越小，故D正确。7、AD【解析】

当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小；根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的示数减小；根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中电流增大，灯L3变亮；并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由Q=CU，可知电容器C的带电量减小。A.灯L1B.灯L2C.灯L3D.电压表和电流表的示数均减小与分析相符，故D项符合题意。8、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C9、BCD【解析】

以A为例对小球进行受力分析，可得支持力和重力的合力充当向心力，设圆锥桶的锥角为θ，所以FNmgtanA．球A的线速度必定大于球B的线速度，正确B．球A的角速度小于球B的角速度，错误C．球A的运动周期大于球B的运动周期，错误D．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，错误10、CD【解析】

AC.物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误，C正确；B.当两分运动的合加速度与合初速度在同一直线上时，物体做匀变速直线运动，故B错误；D.当物体做变速圆周运动时合力与速度成锐角或钝角，合力不指向圆心；只有匀速圆周运动合力才指向圆心全部用来提供向心力，故D正确.11、ACD【解析】

A．将小物体和轨道ABCD整体研究，根据能量守恒可知，开始时小物体的机械能全部转化由克服摩擦力做功而产生的内能，故最终m一定静止在M的BC某一位置上，故选项A正确；BD．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小返回A点时由于，即小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动，故选项B错误，D正确；C．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：由机械能守恒得：解得：故选项C正确．故选ACD.点睛：本题考查动量守恒定律及能量关系的应用，要注意明确系统在水平方向动量是守恒的，整体过程中要注意能量的转化与守恒．12、AC【解析】根据F=mlω2得，l、一定，m越大，F越大，则线越容易断，选项A正确；m、一定，l越大，F越大，线越容易断，选项B错误；m、l一定，越大，F越大，线越容易断，选项C正确；m一定，l减半，加倍，拉力变为原来的2倍，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键知道向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度的关系，结合牛顿第二定律进行求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1960.100a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车【解析】

（1）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=0.196J；

小车的动能增量为：△EK＝Mv2＝0.100J．

（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma

①

对砂桶和砂有：mg-F=ma

②

F＝mg，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否