2023年江西省安远县一中物理高一第二学期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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)一段路程为s，一辆警车通过前23s的平均速度为V1，通过后13A．13(C．3v12、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端,将绳的另一端悬挂在等高的天花板上,如图将小球拉直至水平位置,从静止释放,则当两球达到最低点时()A．速度一样大 B．动能一样大C．机械能一样大 D．A所受的拉力小于B所受的拉力3、(本题9分)下列说法正确的是()A．牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中B．20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动C．开普勒第三定律=k,k为常数，与中心天体质量无关D．地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的时间变慢了；而火箭里的人观测地面时，发现地面的时间变快了4、(本题9分)如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置．光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R．弹射榉固定于A处．某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面．取重力加速度为g下列说法正确的是（）A．小球从D处下落至水平面的时间为B．小球至最低点B时对轨道压力为5mgC．小球落至水平面时的动能为2mgRD．释放小球前弹射器的弹性势能为5、如图为某宇宙飞船的飞行示意图，飞船先在贴近天体A的表面做匀速圆周运动，发动机再次点火后飞离A，到达天体B附近后经调整贴近B的表面做匀速圆周运动。若天体A和B的质量、半径分别为M1、R1和M2、R2，则飞船在贴近A、B表面做圆周运动的周期之比T1：T2为A． B． C． D．6、(本题9分)如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。若一个系统动量守恒时，则A．此系统内每个物体所受的合力一定都为零B．此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C．此系统的机械能一定守恒D．此系统的机械能可能增加7、(本题9分)如图所示，在摩擦力不计的水平面上，放一辆质量为M的小车，小车左端放一只箱子，其质量为m，水平恒力F把箱子拉到小车的右端；如果第—次小车被固定在地面上，第二次小车没固定，可沿水平面运动，在上述两种情況下（）A．F做的功第二次多B．箱子与小车之间的摩擦力大小相等C．箱子获得的动能一样多D．由摩擦而产生的内能不—样多8、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，它们与盘面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时两物体刚好就要发生滑动，则（）A．细线中的拉力大于B受到的最大静摩擦力B．细线中的拉力小于A受到的最大静摩擦力C．烧断细线，只有物体B相对圆盘发生滑动D．烧断细线，两物体都会相对圆盘发生滑动9、如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量10、如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是()A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶511、(本题9分)如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA－EpBD．电子在A点的动能小于在B点的动能12、(本题9分)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（）A．由开普勒行星运动定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小B．由开普勒行星运动定律可知，从P到M所用的时间等于C．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功D．从Q到N阶段，机械能守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．在某次研究“匀变速直线运动”实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，A、B、C、D为纸带上连续打下的四个点．则打点计时器的打点时间间隔为_____s，物体运动的加速度为____m/s2，打D点时纸带的速度为____m/s．14、（10分）如图所示为“验证机械能守恒定律的实验装置示意图(1)某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位:cm)，重锤的质量为m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为_____J，动能的增加量为_____J.(要求计算结果均保留三位有效数字)(2)在实验过程中，以下说法正确的是______A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此纸带越短越好B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤C．测出重物下落时间t，通过自由落体规律计算出纸带上某点的瞬时速度D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证三、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)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝1kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝49J，如图所示．放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s1．求：(1)小球脱离弹簧时的速度大小；(1)小球从B到C克服阻力做的功；(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小．16、（12分）质量为2t的汽车在平直公路上从静止开始先做匀加速运动，5s末达额定功率后保持功率不变，其v~t如图所示。求：(1)汽车的额定功率和汽车受到的阻力；(2)速度为10m/s时的加速度；(3)变加速运动的总路程。17、（12分）一个人在10m高的楼顶水平抛出一个小球，小球在空中沿水平方向运动10m后，落到水平地面上．不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中运动的时间；（1）小球被抛出时的速度大小；（3）小球落地时的速度大小．

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】

警车通过前23s的平均速度为V1，时间为：t1＝23sV1；通过后13s的平均速度为V2，时间为：t【点睛】本题关键是明确平均速度的定义，知道平均速度与时间或位移相对应，知道不同时间的平均速度不同，基础题目．2、C【解析】

A项：小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：，解得：，由于半径不同，所以速度不一样，故A错误；B项：由于两条绳的长度不相等由可知在最低点时动能不相等，故B错；C项：两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A、B在下落的过程中只有重力做功，所以A、B机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C正确；D项：在最低点由牛顿第二定律且知，故D错误．3、B【解析】

A、牛顿发现万有引力定律,于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中,卡文迪许对引力常量G进行了准确测定,故A错；B、20世纪的20年代建立了量子力学理论,它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动,故B正确；C、由公式可知，所以和中心天体的质量有关，故C错误；D、根据爱因斯坦相对论可知地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的时间变慢了；而火箭里的人观测地面时，发现地面的时间也变慢了,故D错；综上所述本题答案是：B【点睛】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.4、D【解析】A.小球恰好通过最高点，则由，解得；所以A正确．B．由B到C过程中，机械能守恒，则有：；B点时由牛顿第二定律有：；联立解得，F=6mg，故B正确；C．对C到地面过程由机械能守恒得：Ek﹣mv2=mg•2R，EK=2.5mgR．故C错误；D．小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能，由功能关系可得弹性势能为：E=mg•2R+mv2=2.5mgR．故D正确．故选ABD．【点睛】恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，在最高点由重力提供向心力，由临界条件可求得最高点的速度；由机械能守恒和牛顿第二定律可求得B点的压力；小球从被弹出后机械能守恒，由机械能守恒可求小球落至水平面时的动能；利用功能关系可求释放小球前弹射器的弹性势能．5、A【解析】

飞船贴近天体A的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：，飞船贴近天体B的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：得：，故A正确，BCD错误。6、D【解析】试题分析：若一个系统动量守恒时，则整个系统所受的合力为零，但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零，选项A错误；此系统内每个物体的动量大小可能会都增加，但是方向变化，总动量不变这是有可能的，选项B错误；因系统合外力为零，但是除重力以外的其他力做功不一定为零，故机械能不一定守恒，系统的机械能可能增加，也可能减小，故选D.考点：动量守恒定律；机械能守恒定律【名师点睛】此题是对动量守恒定律和机械能守恒定律的条件的考查；要知道动量守恒和机械能守恒是从不同的角度对系统进行研究的，故两者之间无直接的关系，即动量守恒时机械能不一定守恒，机械能守恒时动量不一定守恒.7、AB【解析】

第二次由于小车也会向右移动，故滑块的对地位移变大了，故拉力做的功变多了，A正确；滑动摩擦力与压力成正比，两次压力相等，都等于mg，动摩擦因数是一定的，故滑动摩擦力一定相等，B正确；根据动能定理，有F-fx=12mv8、BC【解析】

AB．A、B一起随圆盘做圆周运动，当两物体刚好就要发生滑动时，两物体所受的摩擦力都达到最大静摩擦力。对A根据牛顿第二定律有：fm−T＝mrAω2，可知细线的拉力小于A受到的最大静摩擦力，因为A、B与圆盘间的动摩擦因数相同，质量相等，则最大静摩擦力相等，则细线的拉力也小于B受到的最大静摩擦力，故A错误，B正确。CD．烧断细线，细线拉力消失，对A，由于最大静摩擦力大于向心力，靠静摩擦力提供向心力，所以A不会发生滑动；对B，最大静摩擦力不够提供向心力，B相对圆盘发生滑动，故D错误，C正确。9、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.10、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流电压的有效值为U1＝U0，A项正确；B.设第二次所加交流电压的有效值为U2，则根据有效值的定义有，解得U2＝U0，B项错；CD.根据电功率的定义式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C项错、D项正确。11、AC【解析】

由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA，说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝EpA－EpB，选项C正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误；由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；A、B两点的电场强度相等，选项B错误．12、ACD【解析】

从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故A正确．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T0/4，故B错误．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故C正确．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确．故选ACD．【点睛】解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.0250.55【解析】

[1]．打点计时器的打点时间间隔为；[2]．AB=0.60cm；BC=0.80cm；CD=1.00cm；则∆x=0.20cm，物体运动的加速度为[3]．打B点时纸带的速度为则打D点时纸带的速度为vD=vB+2aT=0.35+2×5×0.02=0.55m/s．点睛：对于基本的实验问题要加强基本仪器的了解和使用，同时要加强利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．14、0.5500.545D【解析】

（1）[1]重物的重力势能比开始下落时减少量为：ΔE[2]B点的瞬时速度为：v则重物动能的增加量：Δ（2）[3]A、实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，但是纸带不是越短越好，故A错误；

B、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，可以不测量重物的质量，故B错误；

C、不能根据v=gt求出瞬时速度，否则就默认了机械能守恒，失去验证的意义，故C错误；

D、若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证，故D正确。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（1）（3）【解析】

(1)根据机械能守恒定律Ep＝①v1＝＝7m/s②(1)由动能定理得－mg·1R－Wf＝③小球恰能通过最高点，故④由②③④得Wf＝14J(3)根据动能定理：解得：故本题答案是：（1）（1）（3）【点睛】(1)在小球脱离弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,根据弹力做