贵州省黔西南自治州兴仁市凤凰中学2022-2023学年物理高一下期末监测试题含解析

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（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)2013年6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量(如图)．若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，如图，经时间t移动的位移为s，则聂海胜的质量为()A． B．C． D．2、如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（）A．Fs B．Fscosθ C．Fssinθ D．Fstanθ3、在水平匀速飞行的飞机上，每隔相等时间依次释放甲、乙、丙三个物体，若不计空气阻力，当刚释放丙物体时，三个物体位置为A． B．C． D．4、如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳子带动小车m沿斜面升高。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时，小车的速度为A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ5、地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆。已知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比（）A．A距地球表面较远 B．A的角速度较小C．A的线速度较小 D．A的向心加速度较大6、(本题9分)物体做下列几种运动，其中物体的机械能守恒的是（）A．平抛运动B．竖直方向上做匀速直线运动C．水平方向上做匀变速直线运动D．竖直平面内做匀速圆周运动7、(本题9分)如图，光滑绝缘水平面上，在坐标x1=2L、x2=-2L分别放置正电荷+QA、+QB且QA=9QB．两电荷连线上电势φ与位置x之间的关系图像如图，x＝L点为图线的最低点，若在x＝1．5L的位置处由静止释放一个质量为m、电荷量为＋q的试探电荷，则下列说法正确的是（）A．x=L处场强为0B．试探电荷+q在x=L处速度最大C．试探电荷+q在x=L点电势能为零D．试探电荷+q在x=-1．5L和x=1．5L之间做往复运动8、(本题9分)如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变9、如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则()A．M点的场强大于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大10、(本题9分)如图所示，是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路面上从静止开始加速行驶，经过时间前进距离，速度达到最大值，在这一过程中牵引力的功率恒为，小车所受阻力恒为，那么在这一过程中（）A．小车做加速度逐渐减小的加速运动B．小车做匀加速运动C．牵引力所做的功为D．牵引力所做的功为11、(本题9分)如图，质量为m的物块从半径为R的半球形的碗口沿内壁从静止开始滑下，滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则在物块从静止滑到最低点的过程中下列说法正确的是()A．合外力对物块做负功且WB．物块重力势能减少了mgRC．物块机械能减少了mgR-D．物块克服摩擦力做的功为μmgR12、(本题9分)2010年7月31日，美国“奋进”号航天飞机平安返航．在其发射至返回的过程中，飞机和地球组成的系统机械能守恒的阶段是（）A．航天飞机发射升空阶段B．航天飞机在大气层外无动力飞行阶段C．航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行阶段D．航天飞机落地后打开降落伞减速滑行的过程二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用如图8所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．A．增大B．减小C．不变14、电场中沿着电场线方向电势逐渐________(选填“升高”或“降低”)．在电场中移动电荷时，电场力所做的功与电荷的运动路径________(选填“有关”或“无关”)．15、(本题9分)中国高铁技术代表世界水平，最高时速可达500km/h．一高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径1km，坐在列车上质量50kg的乘客在转弯过程中受到座椅对乘客作用力的合力大小为______N．（g取10m/s2）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．17、（10分）(本题9分)如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为+q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g，求：（1）第二象限内匀强电场的场强E的大小和方向；（2）小球落回抛物线轨道时的动能Ek．

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】根据得，；根据牛顿第二定律得，，解得：.故D正确，A、B、C正确．故选D．【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．2、B【解析】试题分析：物体的位移是在水平方向上的，把拉力F分解为水平的Fcosθ，和竖直的Fsinθ，由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，所以w=Fcosθ•s=Fscosθ故选B3、C【解析】

AD．小球落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以小球始终在飞机的正下方，AD错误；BC．小球在竖直方向上做自由落体运动，相等时间内，竖直下落高度逐渐增大，C正确B错误．4、A【解析】

物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于小车m的速率，将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解m的速率，从而即可求解.【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：得绳子速率为，而绳子速率等于小车m的速率，则有小车m的速率为；故A正确【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出的结果是将绳的速度分解，一定注意合运动是物体的实际运动,是把合速度分解成两等效的分速度.5、D【解析】

A.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知周期大的轨道半径大，则有的轨道半径小于的轨道半径，所以距地球表面较远，故选项A不符合题意；B.根据可知周期大的角速度小，则有的角速度较小，故选项B不符合题意；C.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知轨道半径大的线速度小，则有的线速度大于的线速度，故选项C不符合题意；D.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知轨道半径大的向心加速度小，则有的向心加速度大于的向心加速度，故选项D符合题意；6、A【解析】

A.平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；B.物体在竖直方向做匀速直线运动，说明物体受力平衡，除了重力之外还有其他的外力的作用，并且其他的外力对物体做功，所以机械能不守恒，故B错误；C.水平方向上做匀变速直线运动，动能变化，重力势能不变，所以机械能也变化，故C错误；D.竖直平面内做匀速圆周运动，速度的大小不变，动能不变，但是物体的高度变化，即重力势能发生变化，所以物体的机械能不守恒，故D错误。7、AB【解析】试题分析:A、据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，选项A正确．B、小球在1．5L处受到的电场力向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故B正确．C、由功能关系知，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，而知，电势能在x=L处最小但不为零，选项C错误．D、根据动能定理得：当qU=0-0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向右最远能到达x>0点处，然后小球向右运动，小球将以x=L点为中心作往复运动，故D错误．故选AB．考点：考查电势差与电场强度的关系．名师点睛：本题要准确理解图象斜率的意义，在电场中运用动能定理时要注意电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式WAB=qUAB，注意各量都要代入符号．8、BC【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．9、BD【解析】

A.根据电场的叠加原理可知N、M两点的场强方向相同（竖直向上），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，故A错误；B.等量同种正点电荷，两点的电场强度的方向，由N指向M，M点的电势低于N点的电势，故B正确；CD.若q是正电荷，根据可知，N点的电势高于M点，那么N点的电势能比在M点的电势能大，故C错误，D正确；10、AD【解析】

AB.从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车的速度增大，由P=Fv知，牵引力减小，小车的合外力减小，加速度减小，做变加速运动，当牵引力平衡后小球做匀速直线运动，速度达到最大．故A正确，B错误；CD.电动机的功率恒为P，故牵引力所做的功为；根据动能定理得：，解得：，故C错误，D正确。11、BC【解析】

根据动能定理求合外力对物块。物块重力势能减少量等于重力做的功。物块机械能减少量等于初末机械能的差值。物块克服摩擦力做的功等于机械能的减少。根据功能关系求解。【详解】物块的动能增加，根据动能定理得知：合外力对物块做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A错误。物块重力做功为mgR，则物块重力势能减少了mgR，故B正确。取最低点为零电势能点，则初态物块的机械能为【点睛】解决本题的关键是掌握常见的功与能的关系，知道合外力做功等于动能的变化，重力做功多少重力就减少多少，除重力以外的力做功等于机械能的变化。12、BC【解析】A、航天飞机在升空的阶段，推力做正功，其机械能增加，故A错误；B、航天飞机在大气层外无动力飞行阶段，只有重力做功，机械能总量守恒，故B正确；C、航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，机械能守恒，故C正确；D、航天飞机降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选BC．【点睛】本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．二．填空题(每小题6分，共18分)13、；C；B；【解析】试题分析：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开弹簧时的速度；则有：（2）因为在弹簧与物体相互作用的过程中弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；所以选：C．（3）增大AO间的距离时，弹性势能增大，那么滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小，所以选B．考点：弹性势能、匀速运动公式、动能定理．1