2023年安徽省滁州市西城区中学物理高一第二学期期末考试试题含解析

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、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、下列物体的几种运动中机械能守恒的是A．匀速下落的跳伞运动员 B．真空中自由下落的铁球C．沿斜面匀速上滑的木块 D．在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球2、(本题9分)如图所示，木块A放在水平桌面上．木块左端用轻绳与轻质弹簧相连，弹簧的左端固定，用一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接木块右端，另一端连接一砝码盘（装有砝码），轻绳和弹簧都与水平桌面平行．当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态，弹力大小为3N．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，取g=10m/s2，此时装置将会出现的情况是A．弹簧伸长的长度减小B．桌面对木块的摩擦力大小不变C．木块向右移动D．木块所受合力将变大3、(本题9分)物体在恒定的合外力作用下做直线运动，在时间△t1内动能由0增大到E0，在时间∆t2内动能由E0增大到2E0.设合外力在△t1内做的功是W1、冲量是I1，在∆t2内做的功是W2、冲量是I2，那么()A．I1<I2W1=W2 B．I1>I2W1=W2 C．I1<I2W1<W2 D．I1=I2W1<W24、(本题9分)如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h，一小球从O点由静止下落，压缩弹簧至最低点D，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，小球自O点下落到最低点D的过程中，下列说法正确的是（）A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度与h无关C．小球达到最大速度的位置随h的变化而变化D．弹簧的最大弹性势能与h成正比5、下列说法正确的是（）A．力很大，位移也很大，这个力做的功可能为零B．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为零C．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负功D．重力势能与零参考面的选择无关.6、(本题9分)一质量为m的铁球在半空中从t=0时刻由静止自由释放，则在t=t1时刻重力的功率是（设重力加速度为g，忽略空气阻力）()A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v18、(本题9分)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右9、(本题9分)如图所示，光滑水平地面上静置着由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长状态，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v向右运动，若mA>mB，则（）A．当弹簧压缩到最短时，B的速度达到最大B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度10、(本题9分)某工地上，工人将放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示，其中0〜5m过程的图线为曲线，5m〜15m过程的图线为直线。根据图象可知A．0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B．0〜15m过程中箱子的动能一直增加C．在位移为15m时，拉力F=20ND．在位移为15m时，拉力F=10N11、(本题9分)质量为m的汽车在水平路面上启动，运动过程中的速度图象如图所示，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是A．0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率不变B．t1~t2时间内汽车的牵引力逐渐减小C．t1~t2时间内汽车牵引力做功为D．t2~t3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等12、(本题9分)小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度二、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“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。（1）适当垫高木板是为了__________________；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为、、……，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_______________________14、（10分）(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s．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）游乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由长度为L的钢丝绳竖直悬吊在空中，到转轴的水平距离为r。秋千匀速转动时，绳与竖直方向夹角为，其简化模型如图所示。座椅的质量为m，大小忽略不计。重力加速度为g，不计空气阻力。在秋千匀速转动的过程中，求:(1)钢丝绳所受拉力F的大小:(2)秋千匀速转动的角速度(3)质量不等的两名游客分别乘坐在左、右两个座椅里，设此时钢丝绳与竖直方向的夹角分别为、，试比较、大小，并说明理由.16、（12分）汽车在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），如图所示，由于前方事故，突然急刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动，小球由于惯性从货架上水平飞岀，落在车厢底板时的速度为大小m/s、方向与水平方向之间夹角为,求：（g=10m/s2）)(1)汽车匀速行驶时的速度为多少？(2)货架的竖直高度是多少？17、（12分）如图所示，质量M=10kg的长木板静止在水平地面上，某时刻开始在长木板右端施加F=20N向右的水平拉力，t=4s时，在长木板右端轻轻地放上一个质量为m=2kg的小物块，已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，长木板足够长，取g=10m/s2。(1)放上小物块后，求小物块、长木板的加速度大小；(2)求两者达到相同的速度需要的时间及共同速度的大小；(3)为了使小物块不从长木板上滑落，长木板至少需要的长度。

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】

只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题。【详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。【点睛】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意D项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。2、B【解析】当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态时，由平衡条件可知木块A所受的静摩擦力为：f1=m砝g-F弹=0.5×10-3=2（N），所以桌面对木块A的静摩擦力至少为2N．当砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，F弹-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超过最大静摩擦力，所以木块相对桌面仍静止，木块所受合力为零，没有变化，弹簧伸长的长度不变．根据平衡条件可知，桌面对木块的摩擦力大小为f2=F弹-m′砝g=2N=f1，即桌面对木块的摩擦力大小不变．故B正确，ACD错误．故选B.3、B【解析】

根据动能定理得：W1=E0-0=E0，W1=1E0-E0=E0则W1=W1．动量与动能的关系式为P=2mI1=2m则I1＞I1．A.I1<I1W1=W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故A不符合题意；B.I1>I1W1=W1与上述分析结论I1>I1W1=W1相符，故B符合题意；C.I1<I1W1<W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故C不符合题意；D.I1=I1W1<W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故D不符合题意。4、A【解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；

B、设小球刚运动到A点时的速度为v，则有，，小球接触弹簧后先做加速运动，当弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，此时小球的速度最大，则有，，该过程中机械能守恒，由功能关系可得：，得：，可知小球的最大速度与h有关，故B错误；

C、当弹簧的弹力与重力大小相等时，即弹簧压缩量为时小球的速度最大，与h无关，故C错误；

D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点，当小球运动到最低点D时，弹性势能最大，动能为0，则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：，可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系，但不是成正比，故D错误。点睛：本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能，综合性较强。5、A【解析】

A．若力和位移垂直，则该力不做功，所以力很大，位移也很大，这个力做的功可以为零，A正确；B．功为力与力方向上位移的乘积，作用力与反作用力等大反向，但是产生的位移可能不同，所以一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和不一定为零，B错误；C．静摩擦力对物体做功可正可负，例如手握瓶子上下移动，滑动摩擦力对物体也可以做正功，例如将一小物块轻放在运动的传送带上，C错误；D．重力势能的大小与零参考面的选取有关，D错误。故选A。6、B【解析】铁球在半空中从t=0时刻由静止自由释放，则在t=t1时刻铁球的速度、方向竖直向下，t=t1时刻重力的功率．故B项正确，ACD三项错误．7、BC【解析】

由于两极板接在电源两端，若S保持闭合，无论向上还是向下移动b板时，两板间的电压不变，故电场力做功不变，高度也不变，故重力做功不变，故总功不变，由动能定理可得，则，A错误；C正确；若电键S闭合一段时间后再断开，两极板所带电荷量不变，向上移动b板，两板间电势差增大，重力做功不变，克服电场力做功增加，由动能定理可知，液滴速度变小，即；如果向下移动b板，两板间电势差减小，重力做功不变，克服电场力做功变小，由动能定理可知，小球速度变大，即，B正确；D错误；故选BC．【点睛】带正电的液滴在下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的电场力作用，重力做正功，电场力做负功；由动能定理判断带电液滴速度大小关系．8、AC【解析】

则当振动膜片向右振动时板间距离减小，根据公式，所以电容增大，又因为电路接通所以电压不变，据可知电荷量增加，电容被充电，则电阻R上电流方向自右向左，电容器两极板间的场强增大，故AC正确，BD错误．故选AC．9、BC【解析】

A、A开始压缩弹簧，A做减速运动，B做加速运动，当两者速度相等时，弹簧压缩最短，然后B继续做加速运动，A继续做减速运动，所以弹簧压缩到最短时，B的速度不是达到最大，A错误；BCD、弹簧压缩到最短时，两者速度相等，然后B继续做加速，A继续做减速运动，直到弹簧恢复原长，此时B的速度达到最大，大于A的速度，接着A加速，B减速，弹簧被拉伸，当弹簧被拉伸到最长时，AB共速，A继续加速，B继续减速，再次恢复原长时，A的速度增加到，此时B的速度为零，当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右，故BD正确；C错误。故选BD．10、AD【解析】

A．据功能关系，物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功；据可知，机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力；由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小．故A项正确．BCD．由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小，5〜15m过程中箱子所受拉力；0〜5m过程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的动能增加；5〜15m过程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的动能不变．故BC两项错误，D项正确．11、BD【解析】

A.0−t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv知，功率逐渐增大，故A错误；B.t1−t2时间内，功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，故B正确；C.根据动能定理知，在t1−t2时间内，有：W−fs=，可知牵引力做的功不等于，故C错误；

D.t2−t3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故D正确．

故选BD.【点睛】根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出0-t1时间内、t2-t3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合P=Fv分析功率的变化；当功率不变时，根据P=Fv分析牵引力的变化．12、BC【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．

（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．

点睛：注意实验的一些处理方法，例如选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．图象法是解决物理问题的常见方法，因为它具有简便直观的特点.14、0.1；1.5；2；【解析】（1）在竖直方向上，根据得，闪光相等的时间间隔为：，（2）小球平