黑龙江龙江二中2022-2023学年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动．若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是()A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动2、(本题9分)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动3、历史上首先正确认识力和运动的关系，批驳“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是（）A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．笛卡尔4、小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（）A．树上A处苹果的重力势能为15JB．沟底D处苹果的重力势能为-5JC．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10JD．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J5、(本题9分)若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星A．线速度越大 B．角速度越小 C．需要的向心力越小 D．周期越长6、某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是（）A．曲线运动，但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动B．直线运动，且是匀变速运动C．曲线运动，但加速度方向改变、大小不变，是非匀变速曲线运动D．曲线运动，但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动7、(本题9分)如图所示，置于竖直平面内的AB光滑杆，它是以初速为v0，水平射程为s的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一质量为m的小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下，重力加速度为g．则当其到达轨道B端时（）A．小球在水平方向的速度大小为v0B．小球运动的时间为C．小球的速率为D．小球重力的功率小于8、(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)如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板10、(本题9分)如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平桌面上,一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中,下列说法正确的是()A．木块的动能增加f

LB．子弹的动能减少量为fdC．子弹和木块(系统)的动能减少量为fLD．子弹和木块(系统)的动能减少量为Mmv02/2（m+M）11、(本题9分)三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知三颗卫星质量关系为MA=MB>MC，则对于三个卫星，正确的是：A．运行线速度关系为B．运行周期关系为TA＞TB=TCC．向心力大小关系为FA=FB＜FCD．半径与周期关系为12、(本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析不正确的是（）A．B物体的机械能一直增大B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量大于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A物体做的功等于弹簧弹性势能的增加量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示装置“研究合外力做功和动能变化的关系”。(1)为达到平衡阻力的目的，应取下____________(填“纸带”或“细绳和托盘”)，通过调整垫片的位置，改变长木板的倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________________运动。(2)将装置按如图甲连接后，放入砝码，通过实验得到如图所示的纸带，纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为T的相邻计数点A、B、C、D、E，计数点与O点的距离为h1、h2、h3…。实验时小车所受拉力为F，小车的质量为M，重力加速度为g。在从起点O到打下计数点C的过程中，小车所受合外力做功W=________，小车动能的变化量_____________。14、（10分）(本题9分)某位同学利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻．他通过多次测量记录了多组对应的电流表示数I和电压表示数U，从而画出了这节干电池的图象，如图所示．由此图象可以得出这节干电池的电动势______V，内阻______．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）如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0＝10m／s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，g取10m／s2，求：（1）滑块能与几个小球碰撞？（2）求出碰撞中第n个小球悬线长La的表达式。16、（12分）(本题9分)如图，与水平面夹角θ＝37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内．滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零．已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.1．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑块在C点的速度大小vC；（2）滑块在B点的速度大小vB；（3）A、B两点间的高度差h．17、（12分）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（4）撤去力F后物体继续滑动的时间.

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】

磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，故A错误；磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，故B错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转，但不是圆周运动，故C错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小球做变加速曲线运动，故D正确．所以D正确，ABC错误．2、B【解析】试题分析：由图知，质点在恒力作用下做一般曲线运动，不同地方弯曲程度不同，即曲率半径不同，所以速度大小在变，所以A错误；因是在恒力作用下运动，根据牛顿第二定律F=ma，所以加速度不变，根据可得在相同时间内速度的变化量相同，故B正确；C错误；因加速度不变，故质点做匀变速运动，所以D错误．考点：本题考查曲线运动3、C【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【详解】历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4、B【解析】

A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能EkD=mghAD=15J，故C错误；D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．5、A【解析】

根据万有引力提供向心力，分析向心力、线速度、角速度、周期与轨道半径之间存在什么关系．【详解】根据万有引力提供向心力，，得：，，，．可知r越小，向心力越大，线速度越大，角速度越大，周期越小。故BCD错，A正确。故选A。【点睛】解决本题的关键利用万有引力提供向心力这一知识点，即.6、A【解析】该题考查知识点1：曲线运动的条件：物体所受合外力与速度不共线．由于外力向南，速度向东，故为曲线运动.2：匀变速曲线运动的定义：加速度大小方向不变的运动．由于外力向南恒定，由牛顿第二定律可得加速度大小方向不变，故为匀变速曲线运动.所以选A7、CD【解析】

A．以初速为v0平抛物体的运动机械能守恒；将一小球套于杆上，由静止开始从轨道A端滑下过程机械能也守恒，由于初位置动能为零，故末位置速度大小小于平抛运动的速度，但方向相同，故水平分量不同，故小球在水平方向的速度大小小于v0，故A错误；B．以初速为v0平抛物体的运动，其水平分运动是匀速直线运动，时间为；将一小球套于杆上，由静止开始从轨道A端滑下过程时间小于；故B错误；C．以初速为v0平抛物体的运动，根据分位移公式，有：h=gt2①s=v0t②vx=v0③vy=gt④解得：h=，v平抛=；静止开始从轨道A端滑下过程机械能守恒，有：mgh=mv2，解得：，故C正确；D．小球落地时重力的功率为：P=mgvsinθ；故P=mgvsinθ＜mgv＜mgv平抛=，故D正确。故选CD。【点睛】本题关键根据平抛运动的分位移公式和分速度公式列式后联立求解，注意小球沿轨道运动不是平抛运动，可以结合平抛运动比较求解．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、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；10、AD【解析】

A项：子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，即fL，故A正确；B项：子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为-f（L+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d），B正确；C项：子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd．故C错误；D项：由动量守恒定律得：，解得：，子弹和木块(系统)的动能减少量为，故D正确．11、AD【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：rA＜rB=rC，由题意知：MA=MB>MC；由牛顿第二定律得：①

A.由①解得，，所以vA＞vB=vC，故A正确；B.由①解得，，则TA＜TB=TC，故B错误；C.，已知rA＜rB=rC，MA=MB>MC，可知FA＞FB＞FC，故C错误；D.由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即，故D正确；12、AD【解析】

本题首先要分析清楚过程中物体受力的变化情况，清理各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．【详解】从开始到B速度达到最大的过程中，绳子的拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A错误；对于B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C正确；根据功能关系，细线拉力对A做的功等于A物体的动能增量与弹簧弹性势能的增加量之和，故D错误。本题选不正确的，故选AD。【点睛】正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）细绳和托盘匀速直线（2）【解析】（1）为平衡小车在实验中受到的摩擦力，可取下细绳及托盘，通过调整垫片位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线匀速运动。（2）小车所受合外力做功为：W=Fh3；由平均速度公式可求得C点的速度为：，小车动能的变化量为：。1