2023年河南省开封市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（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)关于机械能守恒，下列说法正确的是A．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用B．做变速运动的物体，机械能不可能守恒C．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒D．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒2、(本题9分)如图，大、小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大、小两轮的半径之比r1:r2=2:1，A、B为轮边缘上的两点．下列关系正确的是()A．A、B两点的线速度大小之比vA:vB=1:1B．A、B两点的线速度大小之比vA:vB=2:1C．A、B两点的角速度大小之比ωA:ωB=1:1D．A、B两点的向心加速度大小之比aA:aB=2:13、(本题9分)孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化．如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（）A．重力势能减少，动能减少 B．重力势能减少，动能增加C．重力势能增加，动能减少 D．重力势能增加，动能增加4、(本题9分)关于机械能守恒的描述，下列说法中正确的是()A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒5、(本题9分)如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点．轨道2、1相切于P点（如图），则当卫星分别在1、2、1轨道正常运行时，下列说法中不正确的是（）A．卫星在轨道1上的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率C．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的速率大于经过P点时的速率D．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时加速度大于经过P点的加速度6、已知地球质量约为月球质量的81倍，半径约为月球半径的3.6倍，根据这些数据和物理规律，可得到月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的（）A．0.12 B．0.16 C．0.20 D．0.247、(本题9分)将一小球从地面上方高H处水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中（）A．初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大B．初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大C．初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大D．无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的8、(本题9分)甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的x–t图象如图所示（乙的图线为抛物线），下列说法正确的是（）A．t1时刻，两者相距最远B．0~t2时间内，乙的速度先减小后增大C．t2时刻，甲物体追上乙D．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动9、(本题9分)物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大10、(本题9分)下列关于牛顿定律的说法正确的是（）A．牛顿第一定律是通过理想斜面实验经过推理得出的B．作用力与反作用力可以作用在同一物体上C．牛顿认为力是产生加速度的原因D．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性11、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定．有一质量为m的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球所在的高度为筒高的一半．重力加速度为g，则A．小球受到重力和支持力的作用B．小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上C．小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为D．小球做匀速圆周运动的角速度大小为12、汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图线如图乙所示，当U=10V时，求电解液的电阻率ρ是_______Ω·m14、一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，(g取10m／s2)则在0～4.0s的时间内，拉力对物体所做的功为__________焦;在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为____________瓦15、(本题9分)如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________．(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:(1)小球从C端出来的速度多大?(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？17、（10分）(本题9分)火车在运行中保持额定功率2500kW，火车的总质量是1000t，所受阻力恒为1.56×105N．（保留两位有效数字)求：（1）火车的最大速度；（2）火车的加速度是lm/s2时的速度．

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】

A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D正确.2、A【解析】两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故vA=vB，故vA：vB=1：1．故A正确，B错误；根据公式v=ωr，故ωA：ωB=rB：rA=1：2．故C错误；向心加速度：a=v•ω

所以：aA：aB=vAωA：vBωB=1：2；故D错误；故选A．点睛：本题关键能分清同缘传动和同轴传动，同缘转动线速度相同，同轴转动角速度相同；还要能结合公式v=ωr，a=v•ω等列式求解.3、D【解析】孔明灯在加速上升的过程中，忽略其质量的变化，高度升高，则重力势能增加，速度增大，则动能增加．故ABC错误，D正确．故选D．点睛：根据高度的变化分析重力势能的变化，由速度的变化分析动能的变化．4、A【解析】做自由落体运动的物体，只受重力作用，机械能守恒，A正确；人乘电梯加速上升的过程，电梯对人的支持力做功，故人的机械能不守恒，B错误；物体在只有重力做功，其他力也可存在，但不做功或做功之和为0的情况下，机械能守恒，C错误；物体以45g的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg-F=m⋅45g【点睛】机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统，其他力不做功，理解如下：①只受重力作用，例如各种抛体运动．

②受到其它外力，但是这些力是不做功的．例如：绳子的一端固定在天花板上，另一端系一个小球，让它从某一高度静止释放，下摆过程中受到绳子的拉力，但是拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能是守恒的．

③受到其它外力，且都在做功，但是它们的代数和为0，此时只有重力做功，机械能也是守恒的．5、A【解析】

A、根据开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，则周期也越大，故卫星在轨道1上的周期大于在轨道1上的周期，故A不正确；B、根据卫星受到的万有引力提供向心力即：可知环绕速度为，可知卫星的轨道半径越大，运行速率越小，则卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故B正确；C、根据开普勒第二定律知，卫星在轨道2上运行时，从Q点向P点运动时，速度逐渐减小，经过Q点时的速率大于经过P点时的速率，故C正确；D、卫星离地面越远，万有引力越小，根据牛顿第二定律，加速度也越小，故经过Q点时加速度大于经过P点的加速度，故D正确．【点睛】本题卫星运动涉及到椭圆轨道问题，要结合开普勒定律、万有引力提供向心力和牛顿第二定律分析求解即可．6、B【解析】

天体对表面物体的万有引力等于表面物体所受重力，则：所以即月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.1．A．0.12，与计算结果不符，故A项错误；B．0.1，与计算结果相符，故B项正确；C．0.20，与计算结果不符，故C项错误；D．0.24，与计算结果不符，故D项错误。7、CD【解析】

A．落地时小球重力的瞬时功率知落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，选项A错误。BD．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度的变化量相同，与初速度无关，选项B错误，D正确。C．设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α，则知初速度越大，小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大，选项C正确；故选CD。8、ABD【解析】

A.纵坐标之差表示甲乙之间的距离，根据图象可知tl时刻，两者相距最远，故A正确；BD.在位移-时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知乙的斜率先负后正，即乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动，斜率大小先减小后增大，乙的速度先减小后增大，故BD正确；C.图象的交点表示甲、乙两物体相遇，t2时刻之前甲在乙的前面，则t2时刻，乙物体追上甲，故C错误．9、CD【解析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；10、AC【解析】A项：牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A正确；B项：作用力和反作用力是相互作用的一对力，作用在不同的物体上，故B错误；C项：由牛顿第二定律可知，力是产生加速度的原因，故C正确；D项：一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，故D错误。点晴：惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性。11、AD【解析】

A、B、如图所示，小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，由合力提供向心力，合力F一定指向圆心；故B错误，A正确．C、D、设圆锥母线的倾角为θ，由力的合成可知，由牛顿第二定律，而由几何关系可知，解得，，故C错误，D正确．故选AD．【点睛】本题是圆锥摆类型，关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析．12、BCD【解析】

A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；B.汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；D.如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨