成都市新都一中2023年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须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、光滑水平面上有一个质量为10kg的物体，同时受到两个大小均为20N的水平拉力作用，当物体的加速度a的大小满足2m/s2<a<2.83m/s2时，则这两个力的方向夹角可能为（）A．37° B．48° C．100° D．135°2、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3、(本题9分)我们知道,重力势能的变化与重力做功密切相关,弹性势能的变化与弹力做功密切相关。那么,请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢()A．动力B．合外力C．阻力D．不能确定4、如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（）A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右5、(本题9分)我国发射的“嫦娥一号”卫星经多次加速变轨后，最终成功进入环月轨道。如图，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。正确的是()A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在b上运行时的速度大于第一宇宙速度6、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg7、某只走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，则下列说法正确的是（）A．分针角速度是时针的12倍B．分针角速度是时针的60倍C．分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍D．分针针尖线速度是时针针尖线速度的72倍8、(本题9分)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离，斜面体始终静止．移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面体对地面的压力变大D．地面对斜面体的摩擦力变大9、(本题9分)如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零10、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑11、(本题9分)在光滑的水平面上动能为,动量大小为的小钢球1与静止的小刚球2发生碰撞，碰撞前后钢球1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为和,球2的动能和动量的大小分别记为，,则必有（）A．< B．< C．> D．>12、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A点放一个+Q的点电荷，测得B点的电场强度大小EB＝48N/C，则A．C点的电场强度大小Ec＝24N/CB．C点的电场强度方向向右C．把q＝10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.2×10-8ND．若要使B点的电场强度EB＝0，可在C处放一个-Q的点电荷二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置．圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动．力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：(1)该同学采用的实验方法为________．A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法D．微小量放大法(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/m•s-11.01.52.02.53.0v2/m2•s-21.02.254.06.259.0F/N0.882.003.505.507.90①请在图乙中作出F-v2图线_____；②若圆柱体运动半径r＝0.3m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____kg．(结果保留两位有效数字)14、（10分）(本题9分)利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒．竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为的滑块、分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图甲所示），测得滑块在水平桌面滑行的距离均为；然后将滑块放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图乙所示），测得碰后沿桌而滑行的距离为，沿桌而滑行的距离为，圆弧轨道的半径为，、均可视为质点，重力加速度为．（1）滑块运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为__________．（2）若和的碰撞过程动量守恒，则应满足的关系是__________（3）若和发生弹性碰撞.则碰撞后瞬间的速度为___________，的速度为___________．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）某运动员在平直雪道上的A、B两地间进行滑雪训练。在某次由A到B的训练中，他利用滑雪杖获得水平推力F=84N从A由静止开始向前滑行，作用时间为t1=1s，之后立即撤除水平推力，滑行t2=2s后再次用滑雪杖获得同样的水平推力，作用距离与第一次使用雪仗时相同，接着再次撤除水平推力后，运动员滑到B时刚好停下。已知该运动员连同装备的总质量为m=60kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff=12N，求在这次训练中.(1)第一次利用滑雪杖获得的加速度大小及这段时间内的位移大小；(2)运动员获得的最大速度；(3)A、B两地间的距离。16、（12分）(本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量为与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;（2）小球A冲进轨道时速度v的大小．17、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、C【解析】

由牛顿第二定律可得，物体的合外力范围为：且解得：故C正确，ABD错误；故选C。2、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。3、B【解析】

根据动能定理可知，物体动能的变化量等于合外力对物体做的功，故本题选B。4、A【解析】

AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意．CD.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意．5、B【解析】

ABC.月球的卫星在轨道运行时，由月球的万有引力提供向心力，则解得：可知卫星的轨道半径越小，线速度和角速度越大，周期越小，所以，卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，在a上运行的周期小于在b上运行的周期，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，故AC错误，B正确。D.第一宇宙速度是近月卫星的线速度，是最大的环绕速度，所以，卫星在b上运行时的速度小于第一宇宙速度，故D错误。6、A【解析】

在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向7、AC【解析】

AB、时针的周期为，分针的周期为；，根据得角速度之比为：，可知分针角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；

CD、由可得，线速度之比为，即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍，故C正确，D错误．【点睛】本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析．8、BCD【解析】试题分析：如图，根据矢量三角形可知：当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时，减小，绳子拉力增大，斜面对小球支持力减小；根据牛顿第三定律，小球对斜面体压力减小，将该力沿水平方向和竖直方向分解可知：两个方向的力都减小，所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小．综上所述，A正确．考点：动态平衡．9、BC【解析】若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，A错．若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动，B正确．因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，C正确．由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，D错10、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。11、ABD【解析】A、B、C由题，碰撞后两球均有速度．根据碰撞过程中总动能不增加可知，E1＜E1，E2＜E1，P1＜P1．否则，就违反了能量守恒定律．故AB正确，C错误．D、根据动量守恒定律得：P1=P2-P1，得到P2=P1+P1，可见，P2＞P1．故D正确．故选ABD12、BC【解析】

AB．设B点到A点的距离为R，则C点到A点的距离为2R，由点电荷的电场强度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于场源电荷带正电，所以C点的电场强度的方向向右，故A错误，B正确；C．把q=10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为F=ECq=1.2×10-8N，故C正确；D．若要使B点的电场强度EB=0，根据叠加原理可知应该在C处放一个+Q的点电荷，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B（2）如图（3）0.26（0.27同样得分）【解析】

（1）该同学采用的实验方法为控制变量法，故选B.（2）①在图乙中作出F-v2图线如图：②根据，则，因为r=0.3m，则m=0.27kg14、(1)3mg(2)(3)0【解析】

（1）[1]．A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有在最低点时有联立解得即滑块对轨道的压力为3mg；（2）[2]．若碰撞过程动量守恒，则碰撞前据动能定理可得碰撞后根据动能定理可得联立解得；（3）[3][4]．两物块相同，若发生弹性碰撞，则两者发生速度交换，故碰后A的速度为零；B的速度为；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)加速度大小位移大小(2)运动员的最大速度(3)A、B两地间的距离【解析】

（1）根据牛顿定律：①及运动学规律：②解得第一次利用滑雪杖获得的速度大小及这段时间内的位移大小分别为③④（2）第一次利用滑雪杖获得的速度为⑤第一次撤除推力后的时间内，运动员的加速度⑥末速度⑦第二次用力过程中⑧解得⑨此即运动员的最大速度。（3）第一次撤除推力后的时间内，