2023届共美联盟高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）A．半径越大，加速度越大 B．半径越小，周期越大C．半径越大，角速度越小 D．半径越小，线速度越小2、(本题9分)图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮通过链条带动小齿轮，小齿轮带动后轮转动。A、B、C分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三个质点，提起自行车后轮，匀速转动踏脚，则（）A．B点向心加速度大于A点向心加速度 B．A点向心加速度大于C点向心加速度C．A、B、C三点的线速度大小相等 D．B、C两点的线速度大小相等3、如图所示，一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)4、(本题9分)关于地球同步卫星的说法正确的是（）①地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动②地球同步卫星的角速度一定，但高度和线速度可选择，高度增加，线速度增大③地球同步卫星的线速度小于7.9km/s④周期是24小时的卫星一定是同步卫星A．①③B．②③C．①④D．②④5、A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则A．t=4s时，A、B两物体一定相遇B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小6、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力7、(本题9分)如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是()A．若地面是完全光滑的，则FAB＝FB．若地面是完全光滑的，则FAB=C．若地面是有摩擦的，且A，B未被推动，可能FAB＝D．若地面是有摩擦的，且A，B被推动，则FAB＝8、某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以5g4A．上升过程中水瓶的动能改变量为54B．上升过程中水瓶的机械能减少了54C．水瓶落回地面时动能大小为14D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率9、(本题9分)在光滑水平面上，动能为动量大小为的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反．将碰撞后球1的动能和动量的大小分别计为、，球2的动能和动量的大小分别计为，则下列关系中正确的是:A． B． C． D．10、(本题9分)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变11、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机由于传送物块多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．摩擦力对物块做的功为mv2D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热12、(本题9分)一个T型电路如图所示，电路中的电,.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V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)伏安特性曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线，电压要求能从0V开始变化。实验室提供下列器材：A．电流表A1（量程为0－300mA，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程为0－0.6A，内阻约0.5Ω）C．电压表V（量程为0－3V，内阻约5kΩ）D．滑动变阻器R1（0－10Ω，额定电流1.5A）E.滑动变阻器R2（0－1kΩ，额定电流0.6A）F.直流电源（电动势3V，内阻不计）G.开关一个、导线足够（1）本实验电流表应选择______（填A1或A2）；滑动变阻器应选择______（填R1或R2）。（2）应选用下图中的图________所示电路进行实验（3）完成图中的实物连线_________，开关S闭合之前，图5中滑动变阻器的滑片应该置于________（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。（4）根据所描绘的曲线回答：①根据实验数据，画出小灯泡的I－U特性曲线如图所示。图线发生弯曲，其原因是_________；根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，其实际电阻为______Ω，功率P约为______W（结果保留2位有效数字）。②如果实验室只提供了量程为0-100μA，内阻为100Ω的灵敏电流计，需要将其改装为量程是0-3V的电压表，则需要_______联（填“串”或“并”）一个_______Ω的电阻。14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．(1)实验所用的电源为学生电源输出电压有的交流电和的直流电两种，实验中应选用的电源为的___________电．(2)实验中同学用天平测出了重锤的质量，而同学认为没有必要测出重锤质量，你认为__________(填“有”或“没有”)必要测出重锤的质量．(3)打开电源开关，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示，点为打点计时器所打的第一个点，相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为．若重锤的质量用表示，从点到打下计数点的过程中，重锤重力势能的减少量___________，动能的增加量___________．(4)实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为，重锤的质量为．试用这些物理量和纸带上的数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为_____________．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，水平传送带正以v=2m／s的速度运行，两端的距离为l=10m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带的左端，物体在传送带的带动下向右运动.如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．（1）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力对其做了多少功？（2）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力做功的平均功率有多大?16、（12分）质量为M的小车固定在地面上，质量为m的小物体（可视为质点）以v0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为，已知物块与小车之间的动摩擦因数为.求：（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度L.（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v0从小车一端滑上小车.a.欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系?b.当M=4m时，小物块和小车的最终速度分别是多少?17、（12分）如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量是m，b球质量是2m，a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？

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、C【解析】

根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力．根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期，线速度进行比较．【详解】根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得=ma=m=mω2r=，可得a=T=ω=v=A、半径越大，加速度越小，故A错误；B、半径越小，周期越小，故B错误；C、半径越大，角速度越小，故C正确；D、半径越小，线速度越大，故D错误．故选C．【点睛】能够根据题意找出原子核与核外电子的库仑力提供向心力，并列出等式求解．对于等效环形电流，以一个周期为研究过程求解．2、A【解析】

A．由图可知、两点为皮带传动，故线速度相等，由于的半径大于的，由可知，点向心加速度大于点向心加速度，故A正确；B．由图可知、两点同轴转动，故角速度相等，且的半径大于的半径，由可知的向心加速度大于的向心加速度，又点向心加速度大于点向心加速度，所以点向心加速度大于点向心加速度，故B错误；CD．由于、两点同轴转动，角速度相等，且的半径大于的半径，根据可知点线速度大于点的线速度，故C、D错误；故选A。3、D【解析】

小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得解得：A.FLsinθ与分析不相符，故A项与题意不相符；B.mgLcosθ与分析不相符，故B项与题意不相符；C.FL(1-cosθ)与分析不相符，故C项与题意不相符；D.mgL(1-cosθ)与分析相符，故D项与题意相符。4、A【解析】试题分析:①、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，故①正确．②③、根据万有引力提供向心力，列出等式：GMm考点：考查同步卫星、万有引力定律．名师点睛：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．5、C【解析】

A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．6、C【解析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【点睛】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．7、BCD【解析】

AB．若地面是完全光滑的，A、B将以共同的加速度运动，因木块AB完全相同设质量为m、加速度为a．根据牛顿第二定律，对AB整体：得对B：A错误B正确；D．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，根据牛顿第二定律：对AB整体解得对B：故D正确；C．若地面是有摩擦的，且A、B未被推动，则可能是F小于A所受的摩擦力未被推动，此时AB之间无作用力，也可能是F大于A所受的摩擦力，但小于AB所受的摩擦力之和未被推动，此时AB之间有作用力大于零，但要小于，因为根据D项可知，当时，AB就滑动了．即可以等于之间的任意值，C正确．故选BCD.【点睛】用整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法．一般情况下，先用整体法求出整体的加速度，由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律，求解受力情况．正确选择研究对象是用整体法与隔离法的关键．8、AD【解析】

考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。【详解】根据牛顿第二定律可得F=ma=由动能定理可得，W=FS=上升过程中水瓶的动能改变量为54故A符合题意。由f+mg=5可得f=14阻力做负功，机械能减少，W上升过程中水瓶的机械能减少了14C．从最高点到时最低点，由动能定理可得mgH-水瓶落回地面时动能大小为34D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率故D符合题意。【点睛】理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。9、AB【解析】由题，碰撞后两球均有速度．根据碰撞过程中总动能不增加可知，E1＜E1，E2＜E1，P1＜P1．否则，就违反了能量守恒定律．根据动量守恒定律得：P1=P2-P1＞1，得到P2＞P1，故AB正确，CD错误．故选AB．点睛：本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力．碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果．10、BD【解析】

由题意可知，小球下滑过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球的动能、重力势能及弹簧的弹性势能之和保持不变，即小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，选项C错误，D正确；小球从C点到B点过程中，弹性势能减小，然后弹性势能增大，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，选项B正确，A错误；故选BD.11、BC【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv1，所以电动机多做的功一定要大于mv1．故A错误．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t＝，在这段时间内物块的位移，传送带的位移x1＝vt＝．则物体相对位移∆x=x1−x1＝．故B正确．根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能mv1，选项C正确；传送带克服摩擦力做的功为Wf=μmgx1=μmg•=mv1，摩擦热为Q=μmg△x=μmg•=mv1，则知Wf≠Q，故D错误．故选BC．点睛：解决本题的关键是搞清运动过程，掌握能量守恒定律；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能．知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦生热与相对位移有关．12、AC【解析】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为，A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为，B错误．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻两端的电压，为，C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻两端的电压，为，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A1R1AA端电阻随温度的增加而增加7.50.30串29900【解析】

（1）[1].本实验小灯泡的额定电流为I=PU=[2].滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相当的R1。（2）[3].电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，则采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路；故选则电路A.（3）[4].实物连线如图；[5].图中滑动变阻器的滑片应该置于A端。（4）①[6].图线发生弯曲，其原因是电阻随温度的增加而增加；[7].根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，电流为0.2A，则其实际电阻为R[8].功率约为P=IU=0.30W。②[9].[10].如果实验室只提供了量程为0-100μA，内阻为100Ω的灵敏电流计，需要将其改装为量程是0-3V的电压表，则需要串联一个R=U14、（1）交流（2）没有（3），（4）【解析】

（1）[1]电磁打点计时器使用的低压交流电，故选6V的交流电；（2）[2]因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重锤的质量；（3）[3][4]重力势能减少量为；打下B点的速度为，故到B点时重锤增加的动能为；[5]根据动能定理可得，解得．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）2J（2）【解析】

(1)物体放到传送带上时，相对传送带向左滑行，受到向右的滑动摩擦力，因而向右做初速度为零的匀加速直线运动，当速度增加到传送带运动的速度v=2m/s时，物体与传送带间就不再有相对滑动，也就不再有摩擦力了，物体从此做匀速运动一直到右端．物体做匀加速运动时，受力如图示：则：物体所受摩擦力大