杭州外国语学校2023年高一物理第二学期期末预测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，如图所示，A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（）A． B． C． D．2、(本题9分)如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是()A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力3、人站在电梯内加速上升的过程中，电梯对人的支持力所做的功等于（）A．人的动能增加量B．人的势能的增加量C．人的机械能增加量D．人克服重力所做的功4、(本题9分)甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1∶2，角速度大小之比为3∶2，则两球的向心加速度大小之比为（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:25、(本题9分)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米．若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度小于b的角速度6、如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球可视为质点。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度。下列说法正确的是：A．小球到达最高点时的加速度不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小7、(本题9分)如图所示，质量均为3kg的两物块a、b，在水平推力F作用下沿地面匀加速运动，两物块与地面间的动摩擦因数均为0.1，推力F＝18N，g的是10m/s1．下列说法正确的是A．a、b的共同加速度为1m/s1B．a对b的弹力大小为9NC．撤去推力F时，b的加速度为1m/s1D．撤去推力F时，a对b的弹力大小为9N8、(本题9分)起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（）A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量9、如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同物体P、Q质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动．在t0时轻绳断开，Q在F作用下继续前进，则下列说法正确的是A．t0至时间内，P、Q的总动量守恒B．t0至时间内，P、Q的总动量守恒C．时，Q的动量为mvD．时，Q的动量为mv10、(本题9分)在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步．以下说法正确的是（）A．牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论B．开普勒利用行星运行的规律，并通过月地检验，得出了万有引力定律C．卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量．这使用了微小形变放大方法D．伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验，推理出自由落体运动是匀加速直线运动．这采用了实验和逻辑推理相结合的方法11、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了3512、(本题9分)一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果错误的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法面出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．某同学在描绘中抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点同水平距离=x=12.40cm，g取10m/s²，则物体平抛运动的初速度的计算式为______________(用字母、、x和g表示)，代入数据得其大小为________m/s.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）2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空实施降落任务。在距月面高为处从静止开始，先做加速度为的匀加速竖直下降，加速至时，立即改变推力，以匀减速竖直下降，至距月面高为处速度减为零，此时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落到月球表面。已知嫦娥四号探测器的质量，月球表面重力加速度为。求：（1）嫦娥四号探测器降落到月球表面时的瞬时速度大小；（2）匀减速竖直下降过程推力的大小；（3）匀加速竖直下降过程的加速度大小。16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点，水平轨道AC上有一轻质弹簧处于自由状态，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧的右端B与轨道最低点C的距离为4R．现用一个质量为m的小球将弹簧压缩（不栓接），当压缩至F点(图中未画出)时，将小球由静止释放，小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点，已知重力加速度为g，求：(1)求小球经过E点时的速度；(2)将弹簧压至F点时的弹性势能；(3)若水平轨道BC段有摩擦，小球仍从F点静止释放，要使小球能滑上半圆形CDE轨道且不脱轨，求小球BC段动摩擦因数μ的取值范围．17、（12分）(本题9分)图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态．另一质量与B相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连．已知最后A恰好返回出发点P并停止．滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为l2，重力加速度为g，求A从P出发时的初速度v1．

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、B【解析】

汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可得出结论．【详解】汽车从N点运动到M，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ACD错误，选项B正确。故选B。【点睛】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．2、B【解析】

随地球自转做匀速圆周运动的物体都有和地球相同的角速度，由于两地的转动半径r不同，由v=ωr可知线速度不同；根据a=ω2r可知，向心加速度不同；根据F=mω2r可知，向心力不同；故选B.3、C【解析】

A.根据动能定理知，人的动能增加量等于支持力和重力对人做功的代数和，因支持力做正功，重力做负功，可知，人的动能增加量小于电梯对人的支持力所做的功；故A错误.BD.人加速上升，支持力大于重力，则支持力所做的功大于人克服重力做的功，则人的势能的增加量小于电梯对人的支持力所做的功；故BD错误.C.根据功能关系可知，电梯对人的支持力所做的功等于人的机械能增加量；故C正确.4、C【解析】

根据a=vω，则两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD错误，C正确.5、A【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有，可得：.A.由周期得，a的轨道半径小，故其周期小，故A正确；B.由线速度，a的轨道半径小，故其线速度大，故B错误；C.由加速度，a的轨道半径小，故其加速度大，故C错误；D.由角速度，a的轨道半径小，故其角速度大；则D错误.6、B【解析】

A.最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零，故A错误；B.在最低点时，杆对球的拉力和球的重力提供小球做圆周运动的向心力，竖直向上，故小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下，故B正确；C.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，故C项错误；D.小球在最低点时，所以速度越大则拉力越大，故D项错误。7、BC【解析】

A．对a、b的整体，由牛顿第二定律可知，共同加速度为选项A错误；B．对物体b：解得Fab=9N选项B正确；CD．撤去推力F时，a、b之间无弹力作用，b水平方向只受摩擦力作用，则b的加速度为选项C正确，D错误；故选BC.8、ACD【解析】

AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。9、AD【解析】

设P、Q所受的滑动摩擦力大小均为f，系统匀速运动时，有F=2f，得f=F/2；轻绳断开后，对P，取向右为正方向，由动量定理得-ft=0-mv，联立得，即时P停止运动．在P停止运动前，即在t=0至时间内，P、Q系统的合外力为零，总动量守恒．故A正确．至时间内，P停止运动，Q匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守恒，故B错误．时，取向右为正方向，对Q，由动量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的动量pQ=mv，故D错误，C错误．故选AD．【点睛】本题是脱钩问题，要抓住脱钩前系统的动量守恒，脱钩后在两者都在运动时系统的动量也守恒．在涉及力在时间上的积累效应时，运用动量定理求动量或速度是常用的方法．10、CD【解析】伽利略用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，故A错误．牛顿通过月地检验，得出了万有引力定律，故B错误．卡文迪许发明了扭秤，测出了万有引力常量．这使用了微小形变放大方法，故C正确．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，得出了力不是维持物体运动原因的结论，并运用数学方法得出了落体运动的规律，故D正确．故选CD．【点睛】本题属于物理学史和常识性，根据相关科学家的物理学成就和研究方法进行解答．11、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加2故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．12、BCD【解析】

A.根据动能定理，则合外力做功，选项A正确；B.阻力做功，选项B错误；C.重力做功WG=mgh=750J，选项C错误；D.支持力做功为零，选项D错误；此题选择错误的选项，故选BCD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：得：，可知，实验需要验证：；（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：，设遮光片的宽度为d，则：，，，联立可得：故答案为：[1]B[2]B[3][4]【点睛】实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。14、1.24m/s【解析】

根据h2−h1＝gT2得，，则初速度．代入数据解得三、计算题要求解题步骤，