湖北省宜昌市县域优质高中合作体2023年物理高一下期末考试试题含解析

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、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识．推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列说法中正确的是A．第谷通过研究行星观测记录．发现了行星运动的三大定律B．卡文迪许通过扭秤实验较为精确的测出了引力常置的数值GC．1905年德裔美国物理学家爱因斯坦在理论上概括和总结了能量守恒定律D．牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一2、如图所示，物体在不可伸长的轻绳作用下竖直向下做匀加速运动，加速度为6m/s²，空气阻力不计。下列关于物体在下降过程中的叙述正确的是（）A．物体重力势能减少量与动能增加量相等B．绳的拉力对物体做正功C．物体机械能一定增大D．绳的拉力做的功等于物体机械能的变化量3、(本题9分)小汽车水平面内转弯，某段轨迹如图中虚线所示．在P点处地面对小汽车的摩擦力方向可能正确的是A．F1 B．F2 C．F3 D．F44、(本题9分)下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子获得的动能最大A．质子B．氘原子核C．氚原子核D．氦原子核5、(本题9分)有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L．已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为()A． B．C． D．6、(本题9分)两个等量点电荷的电场线分布如图所示，图中A点和B点在两点电荷连线上，C点和D点在两点电荷连线的中垂线上。若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是A．电荷沿直线由A到B的过程中，电场力先增大后减小B．电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先增大后减小C．电荷沿直线由A到B的过程中，电势能先减小后增大D．电荷沿直线由C到D的过程中，电势能先增大后减小7、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大8、(本题9分)质量为m的物体，自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t到达斜面底端，物体刚滑到斜面底端时，重力的功率是A．mgsinθ B．mgcosθC． D．9、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙10、如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则A．P、Q两球同时落地B．Q先落地，P后落地C．下落过程中，两球的重力平均功率相同D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同11、(本题9分)2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是A．运动周期大于10天B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的大D．近地点的机械能比远地点的大12、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示．把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根据以上数据可以计算出（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度________m/s（结果保留三位有效数字）；（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量△EP=_______J（结果保留三位有效数字）；动能的增加量△Ek=_______J（结果保留三位有效数字）．（3）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“<”、“>”或“=”），这是实验存在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是___________________________________．（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过程中，得到的结论是_____________________．14、（10分）(本题9分)为了进一步研究平抛运动，某同学用如图所示的装置进行实验．为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______．A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端必须水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表图是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______取重力加速度三、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）(本题9分)如图所示，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。已知F=6.0N。求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。16、（12分）(本题9分)质量为2kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为11N的拉力作用，使物体从A点移到B点，移动距离为x＝2m，已知地面与物体之间的动摩擦因数μ＝1．2．(g取11m/s2)求：（1）拉力对物体做的功；（2）摩擦力对物体做的功；（3）合外力对物体做的功．17、（12分）(本题9分)某同学用圆锥摆探究圆周运动的课外实验中，把不可伸长的轻绳穿过用手固定的竖直光滑圆珠笔管，笔管长为l，轻绳两端栓着质量分别为4m、5m的小球A和小物块B，开始实验时，用手拉着小球A使它停在笔管的下端，这时物块B距笔管的下端距离为l，笔管的下端到水平地面的距离为10l，拉起小球A，使绳与竖直方向成一定夹角，给小球A适当的水平速度，使它在水平面内做圆周运动，上述过程中物块B的位置保持不变，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，（1）求绳与竖直方向夹角θ和小球A做圆周运动的角速度；（2）若小球A做（1）问中圆周运动时剪断轻绳，求小球A第一次落地点到物块B落地点间的距离s；（3）若某同学开始实验时不断晃动笔管，使小球A带动B上移，当B上升到笔管下方某位置，系统稳定后，测得小球在水平面内做圆周运动的角速度为，求此过程中人对A、B组成的系统做功W．

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】

A．开普勒通过研究第谷行星观测记录，发现了行星运动的三大定律，选项A错误；B．卡文迪许通过扭秤实验较为精确的测出了引力常置的数值G，选项B正确；C．1847年德国物理学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》，在理论上概括和总结了能量守恒定律，故C错误；D．牛顿运动定律只适用宏观、低速的物体，并不是自然界普遍适用的基本规律，故D错误．故选B.2、D【解析】

对物体受力分析，由牛顿第二定律有因，方向向下，则可知绳有拉力向上。A．对物体由动能定理，有结合功能关系可得物体重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；B．拉力与物体的运动方向相反，故拉力对物体做负功，故B错误；C．除重力以外的拉力对物体做负功，由功能关系可知物体的机械能减小，故C错误；D．由功能关系可知拉力对物体做功衡量物体机械能的变化，故D正确。故选D。3、D【解析】

根据无力不拐弯，拐弯必有力的性质，可知小汽车水平面内转弯需要合外力指向凹侧，则地面对小汽车的摩擦力方向指向轨迹的内侧.A．F1不满足指向曲线的凹侧；故A错误.B．F2不满足指向曲线的凹侧；故B错误.C．F3不满足指向曲线的凹侧；故C错误.D．F4满足指向曲线的凹侧；故D正确.4、D【解析】设加速电场的电压为U，粒子的质量和电量分别为m和q，由动能定理得：qU=12m5、A【解析】

设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则，；根据动量守恒定律：Mv-mv′=0，则得：，解得船的质量：,故选A．6、B【解析】电场线的疏密程度表示电场强度大小，故从A到B过程中电场线先变疏后变密，即电场强度先减小后增大，所以电场力先减小后增大，从C到D过程中电场线先变密后变疏，故电场力先增大后减小，A错误B正确；由于不知道电场方向以及运动电荷的电性，所以无法判断电势能变化，CD错误．7、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．8、BD【解析】试题分析：本题所求的是瞬时功率，根据可得：物体刚滑到斜面底端时速度，根据运动学功公式也可得，再根据功率计算公式可得，A错误，B正确．同理可得：，C错，D，正确．考点：机械能守恒的简单应用和匀变速直线运动公式的应用和瞬时功率的计算9、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。10、AC【解析】

AB.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；C.由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；D.由于落地时竖直分速度相同，根据P=mgvy，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误。11、AC【解析】根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D错误；故选AC.12、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）3.67（2）6.876.73（3）>阻力做功（4）机械能守恒【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得（2），（3）根据（2）可知，该误差产生的主要原因是由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故重力势能的减小量总是要大于动能的增量．（4）比较和可知，二者基本相等，因此在误差允许范围内重力势能的减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒．14、AC1.6【解析】（1）为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误．为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道末端必须水平，故C正确．小球平抛运动的时间可以根据竖直