2023届福建省泉州市泉港二中高一物理第二学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、(本题9分)平行板电容器的电容C＝．若要使平行板电容器的电容减小，下列操作可行的是A．减小极板的正对面积 B．减小极板的距离C．增大电介质的相对介电常数 D．增大电容器的带电量2、(本题9分)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一定质量的蚂蚁(未画出)与碗面的摩擦因素处处相同，则蚂蚁在离桌面高度为h至少为多少时能停在碗上A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中A．小球做匀减速运动B．小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．小球克服弹力做功，机械能减少D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大4、(本题9分)关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．物体在变力作用下的运动一定是曲线运动D．物体在恒力作用下的运动一定是直线运动5、(本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则A．两球的线速度大小相等B．两球的角速度大小相等C．两球对轨道的压力相等D．两球的重力势能相等6、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．当v0=时，小球能到达B点B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C．当v0=时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为7、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h内转过的圆心角是C．b在相同时间内转过的弧长最长D．d的运动周期有可能是23h8、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（）A．运动全过程,重力对两球做的功相同B．运动全过程,两球重力的平均功率相同C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度9、(本题9分)汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（）A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动能不变C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能增加10、(本题9分)某质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，则下列各图中标出的质点通过位置P时的速度v、加速度a的方向，可能正确的是A．B．C．D．11、如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J12、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：a.安装好实验器材。b.接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。c.换用2条、3条……同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别求出小车的速度vl、v2……。d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除电火花打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有___________和___________。（填选项代号）A．220V、50Hz的交流电源B．低压直流电源C．刻度尺D．秒表E.天平F.弹簧测力计（2）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小车不能被橡皮筋拉动B．确保橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C．便于小车获得较大的弹射速度D．防止纸带上点迹不清晰14、（10分）用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘v2三、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,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.求：(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s,求甲与A的相互作用力F的大小？16、（12分）(本题9分)如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．17、（12分）(本题9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.

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、A【解析】

A．根据电容的决定式可知，减小极板的正对面积时，电容会减小，故A正确；B．根据电容的决定式可知，减小极板的距离，电容会增大，故B错误；C．根据电容的决定式可知，在增大电介质的相对介电常数时，电容会增大，故C错误；D．电容的大小与电量和电压无关，故改变电量不会影响电容的大小，故D错误。2、B【解析】

蚂蚁受到重力、支持力和摩擦力的作用，当蚂蚁在离桌面高度为h时，蚂蚁刚好能静止在此处，此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，蚂蚁的受力如图所示，由平衡条件可得：又有：有以上两方程解得：，故B正确。3、C【解析】

A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误；B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误；C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确；D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误。4、A【解析】A、做曲线运动的物体速度方向时刻变化即速度不断变化,所以A选项是正确的;

B、变速运动还包括速度方向不变但大小改变的变速直线运动,故B错误;

C、如果变力的方向始终与速度方向共线,那么物体做的是变速直线运动,如弹簧振子的简谐振动.故C错误;

D、物体在恒力作用下的运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D错误；故选A点睛：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.5、C【解析】小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，线速度v＝；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；角速度，两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；由牛顿第二定律可得：小球对轨道的压力FN＝mg+＝3mg，故两球对轨道的压力相等，故C正确；两球开始的高度相同，机械能相同，因机械能守恒，则在最低点时的机械能相同，故D正确；故选CD．6、C【解析】

A．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：代入数据解得：所以当时，小球不能到达B点，故A错误；B．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故B错误；C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C正确；D．若滑块固定，由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0，在B点，根据牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律可知，小球返回B点时对滑块的压力为，故D错误。故选C。7、ABD【解析】

A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；本题选错误的，故选ABD.8、AB【解析】

根据W=mgh知，重力对两球做功相同．故A正确．两球重力做功相等，时间相等，根据P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正确．两球都做匀变速直线运动，运动时间相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬时功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬时功率不等于B球重力的瞬时功率，故C错误．对A球，根据动能定理得，mgh=mvA2−mv02，对B球，根据动能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D错误．9、AD【解析】试题分析：由于汽车的牵引力和受到的阻力都不变，汽车和拖车整体的受力不变，合力的大小为零，所以整体的动量守恒，牵引力和阻力的大小虽然不变，但是汽车和拖车运动的位移的大小不同，根据动能定理可以分析汽车和拖车的总动能的变化．在拖车停止运动前系统所受的合外力为零，动量守恒，选项A正确，C错误．设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2，则经过相同的时间，它们的位移分别为s1和s2，系统总动能的增量为各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系统的总动能增加，选项D正确，B错误．考点：动量动能动量守恒点评：本题要求学生灵活的应用动量守恒和动能定理，根据动量守恒的条件判断整体的动量守恒，根据牵引力和阻力的做功的情况来判断动能的变化．10、AC【解析】

曲线运动的轨迹夹在速度和合外力之间且弯向合外力方向，所以AC正确BD错误11、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。12、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）AC（2）B【解析】

第一空.第二空.实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC；第三空.实验中平衡小车受到的摩擦力，目的是使小车受到的合力等于橡皮筋的拉力，保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故选B。14、AC不正确【解析】

第一空.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量和重力势能的减小量关系，故选：A；第二空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误；第三空.该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h则此时v2-h图象就是过原点的一条直线。所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。【详解】(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(