湖北省武汉第二中学2023年物理高一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注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别水平作用在A、B上，经过相同时间后撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将A．停止运动B．向左运动C．向右运动D．运动方向不能确定2、如图所示，a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C，以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出，当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和，若不计空气阻力，则A． B． C． D．3、如图所示，把石块从高处抛出，初速度方向与水平方向夹角为（），石块最终落在水平地面上．若空气阻力可忽略，仅改变以下一个因素，可以对石块在抛出到落地的过程中的“动能的变化量”和“动量的变化量”都产生影响，这个因素是（）A．抛出石块的速率v0 B．抛出石块的高度hC．抛出石块的角度 D．抛出石块用力的大小4、(本题9分)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．距地面的高度变大B．向心加速度变大C．线速度变大D．角速度变大5、(本题9分)如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的A．R与S间的某一点B．S点C．S与T间的某一点D．T点6、在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么A．偏转电场对三种粒子做功一样多B．三种粒子打到屏上时速度一样大C．三种粒子运动到屏上所用时间相同D．三种粒子一定打到屏上的同一位置，8、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑9、(本题9分)放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动．拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图，则()A．第1s内物块受到的合外力为0.5NB．物块的质量为11kgC．第1s内拉力F的功率逐渐增大D．前3s内物块机械能先增大后不变10、如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是A．整个下落过程中，小球的机械能减少了mgHB．整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h)C．在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m2gHD．在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m2gH11、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J12、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车．现有一质量为2m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则()A．小球在小车上到达的最大高度为vB．小球离车后，对地将做自由落体运动C．小球离车后，对地将向右做平抛运动D．此过程中小球对车做的功为8二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，两根细直硬杆a、b分别沿与各自垂直的方向以v1、v2的速率运动，并保持两杆始终垂直.此时两杆交点O的运动速度大小v=_______________.14、(本题9分)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。15、(本题9分)甲、乙俩物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1:3，轨道半径之比为3:4，则甲、乙两物体的角速度大小之比为____，向心加速度大小之比为___。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。17、（10分）(本题9分)如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。

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、A【解析】

将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守恒；两个物体的动量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均静止；

A.停止运动，与结论相符，选项A正确；B.向左运动，与结论不相符，选项B错误；C.向右运动，与结论不相符，选项C错误；D.运动方向不能确定，与结论不相符，选项D错误。2、C【解析】

a球上升过程会减速，b球下降会加速，故a球的平均速率较小，可能在虚线上方h处相遇；

由于初速度相等，根据机械能守恒定律得得：可见相遇时va=vb＜v0。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；3、B【解析】

根据动能定理：；由动量定理：，则如果抛出石块的速率v0变化，则对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项A错误；若抛出石块的高度h变化，则对物体动能的变化有影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项B正确；若抛出石块的角度变化，则则对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项C错误；若抛出石块用力的大小变化，则抛出石块的速率v0变化，对物体动能的变化无影响；因时间t要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项D错误；故选B.4、A【解析】

A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确；BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误．5、A【解析】

过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．6、B【解析】试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解地球两极①，在地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．7、AD【解析】试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd；由动能定理可知：E1qd=mv2；解得：；粒子在偏转电场中的时间；在偏转电场中的纵向速度纵向位移；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故A正确，B错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故C错误，D正确；故选AD．考点：带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．8、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。9、AC【解析】由图可得，0～1s内物体的加速度为：；由牛顿第二定律可得：F-mgsinθ=ma；1s后有：F′=mgsinθ；联立并将F=5.5N，F′=5.0N代入解得：m=1.0kg，θ=30°；第1

s内物块受到的合外力为F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正确，B错误．第1

s内拉力F的功率P=Fv，F不变，v增大，则P增大，故C正确．前1s内物块的动能和重力势能均增大，则其机械能增大．2-3s内，动能不变，重力势能增大，其机械能增大，所以物块的机械能一直增大．故D错误．故选AC．点睛：本题的关键先由v-t图象确定运动情况，然后求解出加速度，再根据牛顿第二定律和平衡条件列方程求解物体的质量和斜面的倾角．10、BCD【解析】

A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg(H+h），则小球的机械能减小了mg(H+h);故A错误.B.对全过程运用动能定理得，mg(H+h)-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正确.C.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭的过程取向下为正方向，运用动量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的冲量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭后的速度为0，所以小球动量的改变量大小等于m2gH11、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。12、AD【解析】

小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小。【详解】设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=mv1+2mv2，由动能守恒定律得：122mv02=12mv12+122mv22，解得：【点睛】本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当小球与小车的水平速度相等时，小球上升到最大高度。二．填空题(每小题6分，共18分)13、v1【解析】

由题意可知，O点参与了水平向右和竖直向下的运动，根据平行四边形定则，合速度v=v1故答案为：v1【点睛】两根细直硬杆a、b分别沿与各自垂直的方向以v1、v2的速率运动，则O点参与了两个方向上的运动，根据运动的合成求出合速度的大小．14、【解析】

动能，解得：，因两物体的动能相等，则两物体质量之比：，物体的动量为：，两物体动量之比，以B的初动量方向为正方向，A、B碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，得：，A、B碰撞后总动量与A原来动量大小之比为：．15、4:34:3【解析】根据角速度表达式得：ω=vr；做圆周运动物体向心加速度为：a=v2r；根据题中所给速度、质量、半径关系，联立可得：ω甲：ω乙=4：3；a三．计算题(22分)16、（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.3J。【解析】

（1）小滑块从曲线轨道上下滑的过程中，由机械能守恒定律得：代入数据解得，小滑块a通过O点时的速度：v0＝3m/s；（2）碰撞过程系统动