广东省广州市八区联考2023年高一物理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、(本题9分)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02、(本题9分)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右．地球的电容约为A．0.17FB．l.7FC．17FD．170F3、如图所示，在两个相互垂直的水平力F1=4N、F2＝3N作用下，物体沿光滑水平面通过一段位移x，该过程中F1、F2对物体做功分别8J、6J.已知，则A．x大小为2m B．合力对物体做功10JC．合力大小为7N D．合力与x间的夹角为8°4、(本题9分)如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定．质量为m的小球从弹簧正上方A处由静止释放，到B处时接触弹簧，到C处时速度为1．小球在由A到C的过程中，不计空气阻力，下列判断正确的是A．加速度先减小再增大B．B点的速度最大C．小球的机械能守恒D．小球和弹簧组成系统的机械能守恒5、(本题9分)关于平抛运动的说法正确的是()A．平抛运动是匀变速曲线运动B．平抛运动在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同C．平抛运动物体在空中运动的时间随初速度的增大而增大D．若平抛物体运动的时间足够长，则速度方向最终会竖直向下6、某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小7、(本题9分)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v08、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度．下列说法正确的是（）A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了C．他的机械能减少了 D．他的机械能减少了9、(本题9分)若一个恒力对某做直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个物体的动能一定增大C．这个力可能与物体的运动方向相同D．这个力的方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°10、如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数μ=B．平板车B的质量M＝2mC．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝1D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为P=11、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．12、(本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．14、（10分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。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）近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度大小．16、（12分）如图所示，风向水平向西，战机在离地面500m的高空匀速向东巡航，速度为360km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20m/s的速度和飞机同向匀速运动。假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2倍，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时弹，才能击中敌车？（g=10m/s2）17、（12分）(本题9分)如图，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为x．求：（1）从A到B的过程中力F做的功W；（2）物体到达B点时速度v的大小．

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】

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。2、B【解析】根据题意可得，，根据可得，B正确．3、D【解析】

A.由题意可知，两力做功分别为8J和6J，由W=FL可知，两力方向上的位移均为2m；故合位移；故A错误；B.合力做功W=8+6=14J；故B错误；C.两力的合力；故C错误；

D.根据几何关系可知，合力与F1的夹角的正切值tanα=0.75，故α=37°；位移与水平方向夹角为45°，故合力与x间的夹角为8°，故D正确。4、D【解析】

AB．小球从A到B过程中做自由落体运动，加速度不变；在B点刚接触弹簧时，弹力小于重力，物体加速度开始减小，当弹力等于重力时加速度减为零，此时速度最大；然后重力小于弹力，加速度反向增加，直到到达C点时速度减为零，故选项AB错误；C．小球刚开始下落一直到与弹簧接触前，只受重力，小球的机械能守恒，接触弹簧后，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小，故C错误；D．在整个过程中，小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，故D正确；故选D．点睛：此题中掌握机械能守恒的条件是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．5、A【解析】

A.平抛运动仅受重力作用，是匀变速曲线运动，故A正确；B.根据平抛运动的推论，平抛物体在t时刻速度的方向与水平方向夹角的正切等于位移的方向与水平方向夹角正切的二倍，故B错误；C.根据，平抛物体在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故C错误；D.即使平抛物体运动的时间足够长，速度方向与水平方向夹角将接近90∘，但一定不是90∘，故D错误．故选A6、C【解析】

由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．7、AB【解析】

根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故选AB．8、BD【解析】

A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：（mg﹣F）h＝△Ek,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG＝﹣△Ep＝mgh，他的重力势能减少了mgh，故B正确．C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外＝△E运动员除了重力还有阻力做功，w外＝wF＝﹣Fh，他的机械能减少了Fh，故C错误．D、根据C选项分析，故D正确．故选BD．9、AD【解析】

A．某个力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动；故A正确.B．物体动能的变化由合外力做功衡量，而只知道一个力做负功不能确定合力做功情况，则不能确定动能是否增大；故B错误.CD．力对物体做负功，可知此力与物体的运动方向的夹角为钝角或180°角；故C错误，D正确.10、BC【解析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为a=μmgm=μg，两者最后共速为v03B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有mv0=(M+m)C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有12mv02D.根据平均功率的计算式P=Wft0，而摩擦力对B做的功为11、CD【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。12、BD【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=12F△x=12k△x点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、动能交流mgh2【解析】

(1)[1]通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；(2)[2][3]打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh214、1.791.75(1.76也给分)【解析】

[1]点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：此过程中物体动能的增加量：代入数据可得三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）设圆弧轨道BC的半径为r，小球过C点时满足：①从出发点到C点由机械能守恒定律得：②联立①②解得：③由图乙可知：当时，；当时，；代入③可解得，（2）第一宇宙速度是最大的环绕速度，则：④可得．16、700m【解析】

根据题目得知炮弹水平方向做加速