2023届衡水市第十三中学物理高一下期末联考试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)爱因斯坦在评价伽利略所取得的成就时认为“……是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”这主要是基于伽利略()A．通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”B．通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾C．通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点D．把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研究方法2、(本题9分)在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确的是（）A．小球受到的向心力大小不变B．细绳对小球的拉力对小球做正功C．重力对小球做功的平均功率为零D．重力对小球做功的功率先变大后变小3、(本题9分)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．关于该实验，下列说法不正确的是A．重物应选用质量较大的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．打点计时器应接低压交流电源D．应先释放纸带，后接通电源4、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为3m和m的A、B两滑块，它们中间夹着（不相连）一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．则下列说法正确的是()A．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动量大小之比PA:PB=1:1B．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的速度大小之比vA:vB=1:1C．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动能之比EKA:EKB=1：1D．剪断细绳到两滑块脱离弹簧过程中，弹簧对A、B两滑块做功之比WA:WB=1:15、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）A．4π2C．G4π6、(本题9分)质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t47、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体；B．匀速下落的降落伞；C．光滑曲面上自由运动的物体；D．被吊车匀速吊起的集装箱；8、(本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB9、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=10、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大11、(本题9分)下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系不正确的是()A．如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C．物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化D．物体的动能不变,所受合外力一定为零12、(本题9分)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确A．P、Q两点的线速度相同 B．P、Q两点的角速度相同C．P、Q两点的线速度之比为：l D．P、Q两点的角速度之比为：1二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)机械能守恒定律：____________________.15、(本题9分)汽车以72km/h的速度过凸型桥最高点时，对桥的压力是车重的一半。将凸型桥看成圆弧，重力加速度取10m/s2。则该桥的半径为_________m。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)地球和月球的质量之比为81:1，半径之比4:1,求：(1)地球和月球表面的重力加速度之比；(2)在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.17、（10分）(本题9分)小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动到B点时撤除外力.然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆轨道，恰能在圆轨道上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，重力加速度为g，试求（1）小球在C点的速度；（2）AB之间的距离；（3）小球在AB段运动的加速度为多大

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

爱因斯坦认为，“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”A.通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”，与结论不相符，选项A错误；B.通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾，与结论不相符，选项B错误；C.通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点，与结论不相符，选项C错误；D.把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研宄方法，与结论相符，选项D正确；2、D【解析】

小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A错误；拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力做功为零，故B错误；这段时间内高度发生变化，重力做了功，所以重力对小球做功的平均功率不为零，故C错误；该过程中重力的瞬时功率从开始时的0变化到最后的0，应是先增大后减小，故D正确．故选D．3、D【解析】

为了让重物的运动接近自由落体，忽略阻力，重物应选择质量大体积小的物体，故A正确；为了减小摩擦力，限位孔应在同一竖直线上；故B正确；电磁打点计时器应接4-6V的交流电源，应采用低压交流电源；故C正确；实验时，应先接通电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D不正确．本题选不正确的，故选D．4、A【解析】

A.系统动量守恒，以向左为正方向，在两滑块刚好脱离弹簧时，由动量守恒定律得：pA−pB=0，则：pA:pB=1:1，故A正确；B.系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：3mvA−mvB=0，解得：vA:vB=1:3，故B错误；C.两滑块的动能之比：EkA:EkB==1：3，故C错误；D.弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比，弹簧对A.

B两滑块做功之比：WA:WB=EkA:EkB=1:3，故D错误．故选A.【点睛】先根据动量守恒守恒求出脱离弹簧后两滑块的速度之比，根据动能、动量的表达式求出动能及动量之比，根据弹簧对两滑块做功等于滑块动能的变化量求出弹簧对两滑块做功之比5、A【解析】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G86、B【解析】试题分析：质点受到一个变力F的作用，从静止开始运动，在0～t1时间内，力F逐渐增大，在t1时刻达到最大值，这一段时间质点做变加速直线运动，它的加速度也是在t1时刻达到最大.而后，力F逐渐变小，至t2时刻减为零，这一段时间质点仍做变加速直线运动，只是加速度在逐渐变小，而速度仍在逐渐增大.从t2~t3这段时间，力F变为反向，并且逐渐增大，相应的加速度也将变为反向，数值也是逐渐增大，它做的是变减速直线运动，速度方向仍是向前.在t3~t4这段时间，力F逐渐变小，加速度也逐渐变小，质点继续做变减速直线运动，直到t4时刻速度减为零.通过以上分析不难看出，质点在t2时刻速度达到最大值，故B正确．考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律．7、AC【解析】

（1）物体做平抛运动的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，A正确；（2）匀速下落的降落伞动能不变，重力势能逐渐减小，故机械能减小，B错误；（3）在光滑曲面上自由运动的物体，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C正确；（4）被吊车匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能逐渐增大，机械能增加，D错误。故本题选AC。8、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.9、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。10、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．11、BCD【解析】

A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，此说法正确，选项A不符合题意；B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项B符合题意；C.物体在合外力作用下做变速运动，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项C符合题意；D.物体的动能不变，所受合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项D符合题意；12、BC【解析】

AB．P、Q两点同轴转动，角速度相同，但两点到AB的距离不同，即轨道半径不同，根据可得两点的线速度不同，A错误B正确；CD．因为，，转动的半径之比为，根据知，P、Q两点的线速度之比，C正确D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，同一条皮带相连的点的线速度大小相等．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：114、在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下）,物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变。【解析】

在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下）,物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变。15、80【解析】设汽车的质量为m，汽车在凸形桥最高点受到的桥面支持力为F，由题可得,汽车的速度为v=72km/h=20m/s;在桥面最高点，对汽车，根据牛顿第二定律得：，可得【点睛】汽车过凸形