湖南省衡阳县第四中学2023年物理高一下期末经典试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()A． B． C． D．2、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是：A．第一宇宙速度与地球的质量无关B．第一宇宙速度大小为11.2km/sC．达到第一宇宙速度的物体的质量应该非常小D．第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度3、(本题9分)如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动,若小球到达B点时F突然发生变化,下列关于小球的运动的说法正确的是()A．F突然消失,小球将沿Ba轨迹做离心运动B．F突然变小,小球将沿轨迹Ba做离心运动C．F突然变小,小球将沿轨迹Bc做向心运动D．F突然变大,小球将沿轨迹Bb做离心运动4、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一光滑轨道，由长2R直轨道AB和半径为R的四分之一圆弧轨道BC两部分组成，O为圆心，B为切点，C与圆心等高，在A处放有一质量为m的小物块．现对小物块施加大小为mg、方向水平向右的恒力作用，最终小物块从C点离开轨道．在轨道上运动过程中，小物块速度最大的位置是（）A．切点B处 B．最高点C处C．圆弧BC上离B高处 D．圆弧BC上离B高处5、如图所示，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡越高，在越荡越高的过程中，下列说法中正确的是A．系统的机械能不变B．系统的机械能减小C．系统的机械能增大D．系统的机械能变化无法确定6、(本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）A． B．C． D．7、(本题9分)两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为3:7，相距为r。现将两小球接触后再放回原来的位置上，则此时小球间的库仑力与接触前之比可能为A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:218、(本题9分)在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒C．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右D．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零9、(本题9分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小10、(本题9分)空中某点，将两个相同小球同时以相同的初速度V水平抛出、竖直上抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大B．两个小球落地的速度大小相同C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下D．平抛的小球，其重力的平均功率最大二、实验题11、（4分）如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：ab(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．12、（10分）(本题9分)如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。(1)已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_____（填字母代号）；A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，图中O点为打点起始点，且速度为零，选取纸带上打出的连续点A、B、C作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为、、，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锺更力势能的减少量Ep=____，动能的增加量Ek=___（用题中所给字母表示）；(3)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响，若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g，他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2—h图线，如图3所示，图像是一条直线，此直线斜率k=___（用题中字母表示）。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住两球的水平位移不变，结合初速度的变化得出两球从抛出到相遇经过的时间。【详解】两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据可知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。2、D【解析】

AC.由万有引力提供向心力，，得：，可知第一宇宙速度与地球的质量有关，而与发射物体的质量无关；故A，C均错误.B.由，代入数据可得地球的第一宇宙速度；故B错误.D.第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；故D正确.3、A【解析】

A．在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向Ba做匀速直线运动，A正确。BC．F突然变小，向心力减小，则小球将沿轨迹Bb做离心运动，故BC错误；D．F突然变大，小球将沿轨迹Bc做向心运动，故D错误。故选A。4、C【解析】小球在圆弧轨道BC做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大；小球在圆弧轨道BC受到重力、支持力和水平向右的恒力，受力如图即当时，小物块速度最大，解得，小物块速度最大的位置是圆弧BC上离B的高度，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】关键抓住小球在圆弧轨道BC做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大．5、C【解析】

人在秋千上越荡越高，说明系统机械能增加；A.系统的机械能不变，与结论不相符，选项A错误；B.系统的机械能减小，与结论不相符，选项B错误；C.系统的机械能增大，与结论相符，选项C正确；D.系统的机械能变化无法确定，与结论不相符，选项D错误。6、ABC【解析】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．本题选不可能的，答案是ABC．7、AD【解析】

由库仑定律可得F=kQqA.4:21与分析相符，故A项与题意相符；B.4:25与分相不相符，故B项与题意不相符；C.2:5与分相不相符，故C项与题意不相符；D.25:21与分析相符，故A项与题意相符。8、AD【解析】

A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A正确；B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B错误；C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C错误；D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D正确；9、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。10、BD【解析】A、竖根据个功能关系可知：重力势能的变化等于重力做功，重力的功与高度差有关，由于小球抛出点与落地点的高度相同，重力做功相同，则小球重力势能的变化量相等，故A错误

B、小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，落地时动能相等，故可得到落地时速度大小相等，故B正确；

C、根据瞬时功率表达式，平抛运动重力的瞬时功率最小，竖直上抛的小球落地时的瞬时功率大，同时瞬时功率为标量，没有方向，故C错误；

D、根据重力做功公式W=mgh可知，两个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，平抛的时间短，所以运动过程中，两个小球重力做功的平均功率不同，平抛的平均功率大，故D正确．点睛：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒，然后结合平均功率和瞬时功率的相关公式列式分析判断．二、实验题11、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力【解析】（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：；根据题意可知，动能的增量为：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落过程中，受到摩擦阻力作用，因此重力势能没有全部转为动能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，导致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力；

点睛：熟练应用匀变速直线运动的规律、推论以及功能关系解决实验问题，加强基本规律在实验中的应用，掌握某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度，同时注意单位的统一．12、D【解析】

(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求