甘肃省兰州市二十七中2023年物理高一第二学期期末经典试题含解析

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、下列有关曲线运动的说法中正确的是()A．物体的运动方向不断改变 B．物体运动速度的大小不断改变C．物体运动的加速度大小不断改变 D．物体运动的加速度方向不断改变2、两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的．由图可知（）A．在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同B．在时刻t3两木块速度相同C．在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同D．在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同3、(本题9分)如图所示，天花板上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，其下端连接一个小球，小球静止时弹簧伸长量为x0，现用手托住小球上移至弹簧长度为原长时由静止放手，小球开始向下运动，弹簧未超过其弹性限度。已知弹簧弹性势能与伸长量的关系是E=kx2，x是伸长量。忽略空气阻力，则小球向下运动过程中下列说法正确的是（）A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态C．当小球下落到最低点时，弹簧伸长量为2x0 D．当小球下落到最低点时，其加速度为零4、如图所示，用轻绳连接的质量为m的木块A与质量为2m的木块B放在光滑地面上，先用F的力向右拉动木块B，再用F的力向左拉动木块A,求两种情况中两木块间绳子拉力的大小分别为A． B． C． D．5、一细绳系着小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球质量为m，速度大小为v，做匀速圆周运动的周期为T，则以下说法中不正确的是()A．经过时间t＝，重力对小球的冲量大小为B．经过时间t＝，小球动量变化量大小为mvC．经过时间t＝，细绳对小球的冲量大小为2mvD．经过时间t＝，小球动量变化量为06、(本题9分)我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光．在110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的宽度为L，已知刘翔的身高为H．由以上数据可以知道刘翔的（）A．110m栏的成绩 B．冲刺到终点时的速度的大小C．110m内的平均速度大小 D．110栏比赛过程中加速度的大小7、(本题9分)如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则A．P、Q两球同时落地B．Q先落地，P后落地C．下落过程中，两球的重力平均功率相同D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同8、如图所示，一个可视为质点的小球，从高度处由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径为的竖直圆环轨道，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道无压力；沿CB滑下后进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（）A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m9、(本题9分)如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=600，则下列说法正确的是()A．小球重力与电场力的关系是mg=qEB．小球在B点时，对圆弧的压力为2qEC．小球在A点和B点的加速度大小相等D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，不能沿AB圆弧而运动10、(本题9分)如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL11、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置．物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点．在从到的过程中，物块（）A．加速度先减小后增大 B．经过点时的速度最大C．所受弹簧弹力始终做正功 D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功12、(本题9分)如图所示，质量为、电荷量为的粒子和质量为、电荷量为的粒子，经过同一电场同时由静止开始加速，然后经过同一偏转电场，最后打到荧光屏上，不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用力，下列说法正确的是（）A．它们打到荧光屏上的同一点B．它们打到荧光屏上的不同点C．粒子比粒子先到达荧光屏D．到达荧光屏上时，粒子的动能小于粒子的动能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某物理兴趣小组在探究平抛运动规律的实验时,用频闪照相机对准小方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知小方格边长，取当地的重力加速度为。试回答下列问题：（1）图中的位置a____（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点．（2）小球做平抛运动的初速度大小为____.（3）小球在c位置的速度大小为___.14、（10分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______取在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______A.小球平抛的初速度相同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间均相同D.小球通过相同的水平位移所用时间相同．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，一对平行金属极板相距，两板间匀强电场方向向下，场强大小，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为，B板距下板为，试求：（电子电荷量为）（1）两金属板之间的电势差大小；（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？16、（12分）(本题9分)如图所示，AB为倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且轨道足够长，（1）第一次碰撞后的瞬间两球的速度分别多大；（2）要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ应满足什么条件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17、（12分）如图所示，半径R=1.25m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，圆弧轨道底端与长L=1.8m的水平传送带平滑相接，传送带以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量m=1kg、可视为质点的滑块从圆弧轨道顶端由静止释放，滑块运动到传送带右端时恰好与传送带共速。已知重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑块在传送带上的整个运动过程中所用的时间；（2）滑块在传送带上的整个运动过程中因摩擦而产生的热量。

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、A【解析】

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【详解】A．曲线运动的轨迹是曲线，物体的速度方向就是该点的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变．所以A正确．B．物体运动速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故B错误．C．物体运动的加速度大小不一定改变，如匀速圆周运动加速度大小不变．故C错误；D．物体运动的加速度方向不一定改变，如平抛运动加速度不变，所以D错误．2、C【解析】

A.下面物体做匀速运动，上面物体做匀加速运动，不可能出现两个速度相等的时刻，故A错误。BCD.匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，知t3时刻上面木块的速度，t4时刻上面木块的速度，下面的物体做匀速直线运动，运动的速度，则在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同。故BD错误C正确；3、C【解析】

AB．小球向下运动时，弹簧弹力先小于小球重力，小球向下做加速运动；当弹簧伸长量为x0时，弹簧弹力等于小球重力，小球速度最大；小球继续向下时，弹簧弹力大于小球重力，小球向下做减速运动；即小球先处于失重状态后处于超重状态。故AB两项均错误。C.当小球静止时，小球受到的重力和弹力平衡，因此有，小球由原长释放到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，则由，联立可得D．小球下落到最低点时，其加速度方向向上，D项错误。4、C【解析】

用F的力向右拉动木块B时，对AB整体：；对A:；用F的力向左拉动木块A时，对AB整体：；对B:；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

经过时间，重力对小球的冲量大小为，A正确；根据矢量三角形法则，作出速度的变化量如图：由图知，动量变化量的大小为，B正确；经过时间，小球速度变化量，小球的合力等于绳对小球的拉力，根据动量定理绳对小球的冲量大下为，C正确；经过时间，动量变化量为，根据动量定理，细绳对小球的冲量大小为2mv，D错误。6、B【解析】

根据比例关系，运动员冲刺时t秒内的位移，故冲线速度为，A错误B正确；因为不知道110m跨栏整个过程中的总时间，所以无法求解过程中的平均速度，C错误；根据体给条件无法求出加速度，D错误【点睛】根据运动员的高度和像的高度比例关系求出运动员冲刺时的位移．在较短时间内的平均速度可以代替瞬时速度．【考点】位移和平均速度的计算7、AC【解析】

AB.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；C.由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；D.由于落地时竖直分速度相同，根据P=mgvy，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误。8、BC【解析】

小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，在C点，由重力充当向心力，则根据牛顿第二定律得可得从开始小球从H=6m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：从C点继续沿粗糙圆周轨道下降后上升到D点速度为零，由动能定理因小球沿轨道下滑由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，有联立各式解得故符合高度h范围的只有4.2m和4.6m，故BC正确，AD错误。故选BC。9、CD【解析】

A、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：，得，即，故A错误；B、小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析可知：，故圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力为，故B错误；C、在A点，小球所受的合力等于重力，加速度；在B点，合力沿切线方向，加速度，所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；D、如果小球带负电，从A点由静止释放后，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，不能沿AB圆弧而运动，故D正确；故选CD．【点睛】小球从A运动到B的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解小球重力与电场力的关系；小球在B点时，球到达B点时速度为零，向心力为零，沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析，求解圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力．10、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．11、AD【解析】

A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确．12、ACD【解析】设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d．在加速电场中，由动能定理得：qU1=mv02得，加速获得的速度为v0=，两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，粒子离开偏转电场时，沿电场线方向的分速度：vy＝at＝;速度的偏转角：tanθ＝，与电荷的电量和质量无关．三个离子离开偏转电场时的速度方向相同，它们打到荧光屏上的同一点，故A正确，B错误；由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，a的荷质比较大，则v0较大，则在加速电场和偏转电场中时间较短，则a粒子比b粒子先到达荧光屏，选项C正确；在偏转电场中的偏转位移，与电荷的电量和质量无关．在出离偏转电场的动能：Ek=+qEy＝U1q+qy，所以a粒子的动能小于b粒子的动能．故D正确，故选ACD．点睛：解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、不是2.0【解析】

[2]设相邻两点间的时间间隔为T，在竖直方向解得水平方向[3]小球在c点时，竖直方向上的瞬时速度等于所以c点的速度[1]因小球在c点时，竖直方向上的瞬时速度等于则a点的竖直分速度可知a不是抛出点。【点睛】平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据求出时间单位T。对于水平方向由公式求出初速度；根据b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出a点的竖直分速度，从而确定a点是否是抛出点。14、保持水平初速度1.6B