2023届云南省陇川县第一中学物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

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、(本题9分)如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh2、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．G4π3、(本题9分)一位同学从一楼走到三楼的过程中，下列说法正确的是（）A．重力做正功，重力势能增大B．重力做正功，重力势能减小C．重力做负功，重力势能增大D．重力做负功，重力势能减小4、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则：A．卫星在P点的加速度比在Q点的加速度小B．卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大C．在椭圆轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ5、(本题9分)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．－6.4×10－19C B．2.4×10－19C C．－1.6×10－18C D．4.0×10－17C6、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）A．他的动能减少了FhB．他的机械能减少了FhC．他的机械能减少了（F－mg）hD．他的重力势能增加了mgh7、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为8、(本题9分)在平直的公路上有一辆质量为m＝1500kg的小汽车从静止开始以额定功率启动，经t＝15s达到最大速度vm＝30m/s．设小汽车受到的阻力为车重的0.1倍．g＝10m/s1．则A．小汽车做加速度减小的加速运动B．小汽车速度为l0m/s时，加速度α＝1m/s1C．小汽车的额定功率P＝4500WD．小汽车在前15s内的位移x＝400m9、(本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息可求出（）A．月球的平均密度为B．嫦娥四号绕月运行的速度为C．月球的平均密度D．嫦娥四号绕月运行的速度为10、(本题9分)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fLD．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx+(F－f)L11、(本题9分)用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法，下面是物理量都是用比值定义的，其中定义式正确的是A．电容 B．C．电场强度 D．电场强度12、(本题9分)关于运动的合成，下列说法正确的有A．只有方向相互垂直的运动才能合成B．两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动C．两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动D．匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）下列释放纸带的操作正确的是__________．（2）打点计时器所接电源的频率为50Hz．某次打出的一条纸带如图所示，当打点计时器打到B点时，重锤的速度vB＝________m/s．（结果保留两位小数)（3）实验发现重物重力势能减少量大于其动能增大量，原因可能是_____________．14、（10分）(本题9分)图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小，图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v,F-v2,F-v3三个图象:(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系，保持圆柱体质量不变，半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象，可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____(2)为了研究F和r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持____不变(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg.(保留两位小数)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)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度s218m某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1=40m/s,然后再减速到v2=20m/s，t1==…;

t2==…;

t=t1+t2你认为这位同学的解法是否合理?若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．16、（12分）(本题9分)质量为m的汽车沿平直公路行驶，若发动机的输出功率恒为P。行驶过程中汽车所受的阻力恒定为f，求：（1）当汽车的速度为v时，加速度a的大小；（2）能否让汽车一直保持加速运动，使汽车速度无限增大？请说明理由。17、（12分）(本题9分)如图所示，一个质量m＝40g，带电量q＝-3×10－6C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37°夹角．已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）电场强度的大小和方向？（2）此时细线的拉力大小？

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】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．2、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.G83、C【解析】

这同学高度增加，重力做负功，重力势能增加，则C正确，ABD错误故选C4、B【解析】

A、根据牛顿第二定律得，解得，由于卫星在点的轨道半径比在点的轨道半径小，即，所以知卫星在点的加速度比在点的加速度大，故选项A错误；BD、卫星从椭圆轨道Ⅰ进入同步轨道Ⅱ需要在点需加速，使万有引力小于所需向心力，做离心运动，所以卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大，故选项B正确，D错误；C、在椭圆轨道Ⅰ上，根据动能定理得从到的过程，万有引力做正功，则动能增大，所以的速度大于点的速度，故选项C错误；5、B【解析】

最小的电荷量是，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于不是的整数倍，故B是不可能的．故选B．6、B【解析】

运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小（F-mg）h，故A错误；运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功Fh，故机械能减小Fh，故B正确，C错误；运动员进入水中后，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故D错误；7、ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．8、AB【解析】根据P=Fv，汽车的功率一定，随速度的增加，汽车的牵引力逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零时速度最大，选项A正确；汽车的额定功率：；小汽车速度为l0m/s时，牵引力，加速度，选项B正确，C错误；根据动能定理：，解得x=300m，选项D错误；故选AB.点睛：机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速速、加速度的变化情况．9、AD【解析】

A、C项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度为：，故A正确，C错误；B项：月球表面任意一物体重力等于万有引力，则有：“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，得：，联立解得：，故B错误；D项：由公式，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为，故D正确．10、BCD【解析】

A项：对物块，根据动能定理得：则物块的动能为，故A错误；B项：对小车，由动能定理得：，，则此时小车的动能为，故B正确；C项：系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为，故C正确；D项：这一过程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为，故D正确．11、AC【解析】

电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以C=Q/U属于比值定义法，故A正确．公式是平行板电容器的电容的决定式，不是比值定义法．故B错误．电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=F/q属于比值定义法，选项C正确；但E＝U/d是匀强电场的场强与电势差的关系式，不是比值定义．故D错误．故选AC．【点睛】解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．12、BC【解析】A：任意两个互成角度的运动均可合成，故A项错误．B：两个匀速直线运动的合加速度为零，则两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动．故B项正确．C：两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动．故C项正确．D：匀速直线运动和匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能在不一条直线上，匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是匀变速曲线运动．例如平抛，故D项错误．点睛：若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动；若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A1.83阻力造成了机械能损失（意思正确即可）【解析】

(1)[1]由图中可以看出，B和C图中的纸带发生弯曲，阻力太大，故BC选项错误，而D图有可能造成打出的点迹太少，故选项D错误，故选项A正确；(2)[2]由运动学公式求速度(3)[3]实验发现重物重力势能减少量大于其动能增大量，这是系统误差造成的，阻力造成了机械能损失14、F=1.5v2；线速度；0.3kg【解析】

(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进一步研究知图乙斜率，故F与v的关系式为：F=1.5v2；(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持线速度不变；(3)由，，。三、计算题要求解题