2023届云南省福贡县一中物理高一下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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)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)2、(本题9分)如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔小孔光滑的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动，现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力不变 B．Q受到桌面的静摩擦力变小C．小球P运动的周期变大 D．小球P运动的线速度变大3、(本题9分)运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（）A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能B．运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大C．运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小D．人体的重力势能是人体和撑杆这个系统所共有4、(本题9分)如图所示的是甲、乙两运动物体相对同一原点的位移一时间图象．下面有关说法中正确的是()A．甲和乙都做匀变速直线运动 B．甲、乙运动的出发点相距C．乙运动的速率大于甲运动的速率 D．乙比甲早出发t1的时间5、(本题9分)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动．若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为A．0 B．2mg C．4mg D．3mg6、两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间万有引力的大小变为（）A． B．4F C．16F D．7、(本题9分)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v08、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜9、如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα10、如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板11、(本题9分)如图所示,某条电场线上有a、b、c三点，其中ac=cb=10cm，已知a、b两点的电势分别为φa=-6V,φb=4V,若将一点电荷从b点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐减小的加速直线运动,则下列判断正确的是()A．该点电荷带正电B．电场在c点处的电势为φc=-1VC．该电场的场强E=100N/CD．该点电荷从b点运动到c点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多12、如图所示，M，N是两块挡板，挡板M高h′=10m，挡板N的下边缘高h=11.8m.从高H=15m的A点以速度v0水平抛出一小球，A点与两挡板的水平距离分别为d1=10m，d2=20m.N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10m/s2)()A．8m/sB．14m/sC．20m/sD．26m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组为了测量欧姆表“”档时的内阻，使用的实验器材规格如下：多用电表（档位调至“”档）电流表A（量程为）电压表V（量程为）滑动变阻器（）、电键、导线若干（1）如图甲、乙所示的电路，其中正确的是______．（2）测量时电流表示数如图丙所示，读数为______．（3）根据实验数据获得图象如图丁所示，则该欧姆表“”档时内阻______（保留三位有效数字）．14、（10分）(本题9分)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有_____________A．用天平称出重物的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通电源，释放纸带E．用停表测出重物下落的时间(2)在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．①需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度.某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_______________A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度，C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度,并通过计算出高度D．用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度②已知当地重力加速度为，使用交流电的频率为.在打出的纸带上选取连续打出的五个点、、、、如图所示．测出点距离起始点的距离为，、两点间的距离为，、两点间的距离为，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是__________________________________．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，水平地面与一半径为R的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为R的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A正下方的水平距离x．（2）圆弧BC段所对的圆心角θ．（3）小球能否沿圆轨道上升到最高点D，若能到达，求出到达D点的速度；若不能到达，请说明理由．16、（12分）(本题9分)某同学利用如图所示的装置进行游戏，左边甲装置通过击打可以把质量为m=1kg的小球从A点水平击出，乙装置是一段竖直面内的光滑圆弧轨道BC，底边与水平轨道CD相切，丙装置是一个半径为r=0.5m的半圆形竖直光滑轨道DE，底部也与水平轨道CD相切．已知AB间的水平距离x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球与水平轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.1．现把A球以v0=2m/s的初速度击打出去后，恰能从B点沿切线方向进入BC轨道，g取10m/s2，求：（1）AB间的高度差h2;（2）若CD间的距离为l=1.0m，则小球经过圆弧轨道最高点E时轨道小球的弹力；（1）若CD间的距离可以调节（C点不动），要使小球能进入DE轨道，并在DE轨道上运动时不脱离轨道，则CD间距离应该满足的条件．17、（12分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块B、C相连，弹簧处于原长状态．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，碰撞时间极短、大小为t．(1)A、B碰撞过程中，求A

对B的平均作用力大小F．(2)在以后的运动过程中，求弹簧具有的最大弹性势能Ep．

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】

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。2、D【解析】

AB.设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L。P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：，增大，cos减小，则得到细线拉力T增大，对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，则静摩擦力变大，AB错误。CD.，得角速度使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，角速度增大。知周期变小，增大，sin增大，tan增大，线速度变大，C错误D正确。3、A【解析】

A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能，故A正确；B．运动员在最高点时，杆恢复原长，重力势能最大，撑杆弹性势能最小，故B错误；C．运动员越过横杆下落过程中，只受重力，机械能守恒，故C错误；D．人体的重力势能是人体和地球这个系统所共有的，故D错误。故选A。4、C【解析】解：A、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图象的斜率保持不变，故运动的速度不变，即两物体都做匀速直线运动．故A错误．B、由图可知乙从原点出发，甲从距原点s1处出发．故两物体的出发点相距s1．故B错误．C、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图象可知乙的斜率大于甲的斜率，故乙的速度大于甲的速度．故C正确．D、甲在t1=1时刻开始运动，而乙在t1时刻开始运动，故甲比乙早出发t1时间．故D错误．故选C．考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：位移﹣时间图象反映物体的位置坐标随时间的变化规律；图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动；向上倾斜时速度为正，向下倾斜使速度为负；交点表示两物体相遇；初始位置的坐标即为两物体出发时的距离．点评：此类问题比较简单，只要了解了x﹣t图象的意义就可顺利解出，故要学会读图．5、D【解析】

小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有，解得：

根据机械能守恒，在最高点N的速度为，

则：

根据向心力公式：联立得：，故选项D正确，选项ABC错误．点睛：圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．6、D【解析】根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的1/1．故D正确，ABC错误．故选D．7、AB【解析】

根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故选AB．8、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律9、CD【解析】对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．10、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；11、AD【解析】A、沿着电场线方向电势降低，则电场强度方向从b到a，将一点电荷从b点由静止释放，仅在电场力作用下沿着电场线向a点加速运动，则电场力方向由b到a，所以该电荷为正电荷，故A正确；B、C、点电荷从b到a的过程中，加速度逐渐减小，则电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，则c点处的电势小于-1V，电场是非匀强电场，故无法求出场强，故B、C均错误；D、由可知Ubc>Uca，则由可知电荷从b点运动到a点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多，故D正确．故选AD．【点睛】知道电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低，明确电场力做功与电势能的关系．12、BC【解析】

要使小球能越过M的最高点，则速度要使小球能越过N的最低点，则速度即若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小范围：；故选项AD错误，BC正确；故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、甲0.12或0.13【解析】

（1）[1]．因在欧姆表内部，黑表笔接电源的正极，则图甲解法正确；（2）[2]．电流表量程为0.6A，最小刻度为0.02A,则测量时电流表读数为0.13；（3）[3]．由U-I图像可知，该欧姆表“×1”档的内阻14、AED或者空气阻力；纸带与限位孔之间的摩擦【解析】

（1）此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，质量m可从两边消掉，则不需要测量重物的质量，选项A没必要；把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来，故B正确；把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度，故C正确．接通电源，释放纸带，故D正确；打点计时器是计时仪器，不需要秒表测量时间，故E错误；故选AE；（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确．故选D．（3）匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，因此C点速度为：

根据机械能守恒定律有：mg（s0+s1）=

即：或者为所需要验证的公式；由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．

【点睛】我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题；纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能，因