2023届云南省师范大学附属中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

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、如图,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.用手托住,静置于水平地面，高度为h,此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍,现将b球释放,则b球着地瞬间a球的速度大小为，不计阻力，则K=（）A．2 B．3 C．4 D．52、(本题9分)对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关3、(本题9分)如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．小球的向心力由以下哪个力提供A．重力 B．支持力C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力4、下列说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下，一定做曲线运动C．物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向指向圆心D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动5、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大6、(本题9分)如图所示，a、b和c三个小球从同一竖直线上的A、B两点水平抛出，落到同一水平面上，其中b和c是从同一点抛出的，设a、b和c三个小球的初速度分别为、、，运动时间分别为、、，则（）A．， B．，C．， D．，7、(本题9分)已知地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为7.9km/s/11.2km/s和16.7km/s，对于宇宙速度的认识，下列说法正确的是A．飞行器绕地球做匀速圆周运动的线速度不可能大于7.9km/sB．在地球上发射卫星的速度可以小于7.9km/sC．当飞行器的发射速度为13km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场D．当飞行器的发射速度为17km/s时，飞行器将会脱离太阳的引力场8、(本题9分)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断正确的是()A．乙船先到达对岸B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L9、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大10、(本题9分)如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电压表可以看作是理想表.当开关K闭合后，将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，下列说法正确的是A．电灯L1变暗、L2变亮B．电灯L1变亮、L2变暗C．电压表示数变大D．电源的内阻消耗的功率变大11、(本题9分)两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A．vA′=5

m/s，vB′=2.5

m/sB．vA′=2

m/s，vB′=4

m/sC．vA′=1

m/s，vB′=4.5

m/sD．vA′=7

m/s，vB′=1.5

m/s12、(本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是A．粒子带负电B．粒子带正电C．粒子的电势能增加D．粒子的电势能减少二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示．（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=________N．（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为________kg．（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到________．(保留两位有效数字)14、（10分）某小组同学为了验证动量守恒定律，在实验室找到了如图所示的实验装置．测得大小相同的a、b小球的质量分别为ma、mb，实验得到M、P、N三个落点．图中P点为单独释放a球的平均落点．（1）本实验必须满足的条件是________．A．两小球的质量满足ma＝mbB．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端的切线水平D．入射小球a每次都从斜槽上的不同位置无初速度释放（2）a、b小球碰撞后，b球的平均落点是图中的_______．（填M或N）（3）为了验证动量守恒定律，需要测量OM间的距离，还需要测量的物理量有______________、______________（用相应的文字和字母表示）．（4）如果碰撞过程动量守恒，两小球间满足的关系式是______________________（用测量物理量的字母表示）．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，质量为2m的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，一质量m=1kg，大小不计的木块，从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行，最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变，求：（1）当弹簧弹性势能最大时，木块的速度与初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。16、（12分）(本题9分)如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，小滑块与水平面间的动摩擦因数，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。(1)小滑块到达C点时，圆轨道对小滑块的支持力大小；(2)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能。17、（12分）(本题9分)如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）

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、B【解析】

在b球落地前,a.b球组成的系统机械能守恒,且a.b两球速度大小相等,设为v,

根据机械能守恒定律有并结合b球着地瞬间a球的速度大小为可解得：故B对；ACD错综上所述本题答案是：B【点睛】以ab组成的系统为研究对象,则整个的过程中只有重力做功,由机械能守恒即可求的速度.2、B【解析】

A．万有引力定律的表述式中的G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的，故A项正确。B．当物体间间距较小时，物体不能视为质点，万有引力公式不成立。当r趋近于零时，万有引力不会趋于无穷大，故B项错误。CD．m1与m2受到的引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与m1、m2是否相等无关．故CD正确．本题选不正确的，答案是B。【点睛】两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与两物体质量是否相等无关。3、C【解析】试题分析：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正确．考点：圆周运动；受力分析【名师点睛】本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．4、C【解析】

A、平抛运动过程中，物体受力恒定，但为曲线运动，A错误；B、物体在变力作用下，若变力和物体运动的方向共线，则做变加速直线运动，B错误；CD、匀速圆周运动是合外力全部提供向心力，即其所受合外力的方向指向圆心，做匀速圆周运动的物体合外力大小不变，方向时刻改变，即匀速圆周运动是变加速曲线运动，C正确D错误。5、D【解析】

A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知振幅A=1cm；故A项不合题意.B.由图知，振子完成一个周期性的运动为正弦图象，读出周期为T=4s；则频率f=1C.在第2s末，振子的位移为0，其加速度为0；故C项不合题意.D.在第2s末，振子的位移为0，说明振子经过平衡位置，速度最大；故D项符合题意.6、B【解析】

根据平抛运动规律：竖直方向解得因为可知在水平方向因为，则初速度故选B。7、ACD【解析】

A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是做匀速圆周运动的最大的环绕速度．根据线速度得沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s，故A正确；B．在地球上发射卫星的速度至少等于7.9km/s，不可以小于7.9km/s，故B错误；C．当飞行器的发射速度为13km/s>11.2km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场，故C正确；D．在地面上发射卫星的速度17km/s>16.7km/s，卫星将脱离太阳束缚，故D正确；故选ACD.【点睛】第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．8、BD【解析】将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等．渡河的时间t=，故A错误；若仅是河水流速v0增大，渡河的时间t=，则两船的渡河时间都不变，故B错误；只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速v0如何改变，甲船都可能到达河的正对岸A点，故C错误；若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向的分速度仍不变，则两船之间的距离仍然为L．故D正确．故选D．9、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；10、BD【解析】

将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，电路中总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，故L1变亮，内电路电压增大，L1两端电压增大，故L2两端电压减小，L2变暗，电压表示数即路端电压变小，电源的内阻消耗的功率变大.AB.电灯L1变亮、L2变暗；故A错误，B正确.C.电压表的示数变小；故C错误.D.电源的内阻消耗的功率变大；故D正确.11、BC【解析】

考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的速度，故AD错误；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒．碰撞前，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（1×6+2×2）kg•m/s=10kg•m/s，总动能：；B选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s；总动能：；则p′=p，符合动量守恒和能量关系．故B正确．C选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=（1×1+2×4.5）kg•m/s=10kg•m/s；符合动量守恒定律．，碰后符合能量关系，则C正确．12、BD【解析】

由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A错误，B正确；粒子从M运动到N点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确，C错误；故选BD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.5；0.7；；【解析】

（1）［1］根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；

（2）［2］根据牛顿第二定律得：，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则（3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：解得：tanθ=μ，根据f=μMg得：所以tanθ=14、CNOP的距离x2，ON的距离x3max2＝max1＋mbx3【解析】

(1)A．验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故A错误．B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动即可，实验时要保证斜槽轨道末端的切线是水平的，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；C．要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径也应该相同，故C正确．D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D错误．(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为P点，碰撞后a、b的落点点分别为M、N点.(3)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等；碰撞过程动量守恒，则mav0=mavA+mbvB，两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOP=maOM+mbON，故验证动量守恒需要测量的物理量还有OP的距离x2，ON的距离x3.(4)代入测量数据可得，验证动量守恒的表达式为max2＝max1＋mbx3.【点睛】实验注意事项：①前提条件保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运