2022-2023学年江苏省苏州市吴江区汾湖高级中学高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh2、(本题9分)足够长的光滑斜面固定在水平地面上，某物体在沿斜面向上的恒力F作用下从静止开始向上运动，一段时间后撤去F。v表示物体的速率，Ek表示物体的动能，EP表示物体的重力势能，E表示物体的机械能，t表示物体的运动时间，x表示物体的位移。不计空气阻力，右图表示的可能是物体从开始运动到最高点的过程中的（）A．E随x变化的E-x图像B．v随t变化的v-t图像C．EP随x变化的EP-x图像D．Ek随x变化的Ek-x图像3、(本题9分)用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零4、(本题9分)如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h．设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0,则下列说法中正确的是()A．若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB．若把斜面AB与水平面的夹角稍变大,物体沿斜面上升的最大高度将小于hC．若把斜面弯成竖直光滑圆形轨道D,物体沿圆弧能上升的最大高度仍为hD．若把斜面AB变成光滑曲面AEB,物体沿此曲面上升的最大高度仍为h5、(本题9分)如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g．若以地面为参考平面，下列说法正确的是：（）A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mghB．足球在最高点位置2时，机械能为mghC．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少D．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh6、(本题9分)在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)A．1B．mghC．mgh+D．因为球被踢入球门过程中的运动曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定7、(本题9分)如图所示，一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中（）A．磅秤的示数等于0.1mgB．人的重力势能增加了mghC．人的动能增加了0.9mghD．人的机械能增加了1.1mgh8、(本题9分)如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（

）A．A、B两物体重力做功的瞬时功率相同B．速度相同，动能相同C．A、B两物体在运动过程中A物体重力的平均功率大于B物体重力的平均功率D．B物体重力所做的功与A物体重力所做的功一样多9、(本题9分)质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．10、如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA=7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB=3m/s，g取10m/sA．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59NB．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59NC．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1ND．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N11、(本题9分)如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为12、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（）A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是________．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式_________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式_______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图12所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式_________________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．14、（10分）(本题9分)某实验小小组应用如图所示装置探究“恒力做功和物体动能变化间的关系”已知小车的质量为，砝码及砝码盘的总质量为，实验步骤如下：①按图示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，读出弹簧测力计的读数．同时，打出一条纸带，由纸带求出小车在相应位置的速度；④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度，并读出相应的弹簧测力计读数．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是_____________A．实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量（2）如上图所示是实验中得到的一条纸带，其中小、、、、、是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，相应计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为．弹簧测力计的读数为，在打点时小车的速度大小为_________；从打点到打点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是___________．（用题中和图中的物理量符号表示）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）(本题9分)如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；（3）P点与N点之间的水平距离x.16、（12分）(本题9分)把一小球从离地面高处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，，求：（1）小球在空中运动的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度及与水平方向夹角。17、（12分）月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。将地球和月球均视为质量分布均匀的球体(球的体积公式为V=，其中r为球的半径)，已知地球的质量为M，月球的半径为R，地球与月球的半径之比为a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比为b，求月球的密度ρ。

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】上升过程空气阻力对小球做的功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。2、A【解析】

A．根据功能原理知，撤去恒力前有E-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，只有重力做功，物体的机械能守恒，E-x图象是平行x轴的直线，选项A正确；B．撤去恒力前物体做初速度为零的匀加速直线运动，v-t图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，物体做匀减速直线运动，v-t图象是向下倾斜的直线，选项B错误；C．物体的重力势能所以EP-x图象是一条过原点的倾斜直线，选项C错误；D．根据动能定理撤去恒力前有Ek-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后有Ek-x图象是向下倾斜的直线，选项D错误。故选A。3、C【解析】

A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC.2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意。4、D【解析】

A项：若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后做斜上抛运动，在最高点物体还有一部分动能没有转换成重力势能，故不能上升到h，故A错误；B项：把斜面AB与水平面的夹角稍变大，根据机械能守恒，物体上升的最大高度仍为h，故B错误；C项：把斜面弯成竖直光滑圆形轨道AD，物体沿圆弧能上升的最大高度时有最小速度，故动能没有全部转化为重力势能，故上升高度小于h，故C错误；D项：若把斜面AB换成光滑曲面AEB，此过程由机械能守恒可知，，故D正确．5、D【解析】

A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，故A错误；B．足球在最高点位置2时，重力势能为mgh，动能不等于零，则机械能大于mgh，选项B错误；C．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，故C错误；D．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，2、3两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，故D正确。故选D。【点睛】重力做功与路径无关，与零势能面的选取无关，只与物体的始末位置有关。重力做正功，重力势能减少；重力做负功（或表述为克服重力做功），重力势能增加。但要注意，重力势能的大小与零势能面的选取有关。6、C【解析】

以地面为零势能面，足球初始状态：重力势能为零，动能为零，足球进门时：重力势能为mgh，动能为12人对足球做的功等于足球机械能增加量，故：W=1A．W=1B．W=1CD．W=17、BD【解析】

A．根据牛顿第二定律得解得即磅秤的示数等于1.1mg，选项A错误；C．根据动能定理得选项C错误；BD．人上升h，则重力做功为可知重力势能增大mgh，动能增加0.1mgh，则机械能增大了1.1mgh，选项BD正确。故选BD。8、CD【解析】BD、斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到达地面时，重力做功相同；故它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，即速率相同、速度不同，B错误；D正确；A、落地时刻的速度相等，重力沿着速度方向的分力是A物体的大，根据（θ为斜面的坡角），故A物体重力的瞬时功率大于B物体重力的瞬时功率，A错误；C、由于重力做功相同，B物体运动时间长，根据，A、B两物体在运动过程中A物体重力的平均功率大于B物体重力的平均功率，C正确；故选CD．9、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．10、AC【解析】

AB.在最低点，杆子一定表现为拉力，有：F-mg=m则：F=mg+mυ方向向上，A正确B错误；CD.在最高点，有：F+mg=m则：F=mυ所以杆子表现为支持力，方向向上，大小为1N，C正确D错误．11、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。12、CD【解析】A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确。过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，在竖直方向是TA-mg=mv二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；故选BC．②小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；③小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间：t=，设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞过程动量守恒，则：mAvA=mAvA′+mBvB′，将速度代入动量守恒表达式解得：14、BFS【解析】（1）由图可知，实验过程中砝码向下加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，故B正确；实验过程中，砝码向下加