江苏省沭阳县修远中学2023年高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)一个水平恒力F作用在物体上，使它分别沿着光滑水平地面和粗糙水平地面移动相同的一段距离，恒力F做的功和功率分别为W1，P1和W2，P2，则它们的大小关系是A．W1>W2，P1>P2 B．W1=W2，P1>P2C．W1=W2，P1<P2 D．W1<W2，P1<P22、(本题9分)如图所示，质量分别为2m、m的箱子A和物体B，用轻质细绳相连跨过光滑的定滑轮，A置于倾角θ＝30°的斜面上，处于静止状态．现向A中缓慢的加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中()A．绳子拉力逐渐增大B．A对斜面的压力保持不变C．A所受的摩擦力逐渐减小D．A所受的摩擦力逐渐增大3、水平传送带在外力F驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为f，传送带所受摩擦力为，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（）A．f′所做的功等于f所做的功的负值B．F所做的功与所做的功之和等于砖块所获得的动能C．F所做的功与所做的功之和等于零D．F所做的功等于砖块所获得的动能4、飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中（）A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大5、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A．所有的行星都绕太阳做圆运动B．对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积C．在中，k是与太阳无关的常量D．开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动6、所图所示，假设地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于水星到太阳的距离则A．地球的公转周期小于水星的公转周期B．地球公转的线速度大于水星公转的线速度C．地球公转的角速度大于水星公转的角速度D．地球公转的向心加速度小于水星公转的向心加速度7、如图，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹，不计带电粒子的重力，则以下说法正确的是()A．该粒子一定带负电B．该粒子在A处的加速度大于B处的加速度C．该粒子在A处的动能大于B处的动能D．该粒子在A处的电势能大于B处的电势能8、(本题9分)如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度B．20s时，两物体相距最远C．a、b相遇两次D．第二次相遇在60s9、一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的v-t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.1．赛车在0～5s的v-t图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5～10s之间，赛车的v-t图象先是一段曲线，后为直线。取g＝10m/s1，则（）A．该车的额定功率为4×104WB．该车的额定功率为1.1×105WC．该车匀加速阶段的加速度a＝4m/s1D．该车出发后10s内的总位移为150m10、图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（）A．人对重物做功，功率为mgvB．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvtD．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变11、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处12、(本题9分)把两个质量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使两小球沿光滑的漏斗壁分别在1、2水平面内做匀速圆周运动，如图所示.平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则（）A．小球做匀速圆周运动时受到重力支持力、向心力B．小球a的线速度大小是小球b的倍C．小球a对漏斗壁的压力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)“验证动能定理”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度大小a＝_____m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，拆去打点计时器．在木板上的B点固定一个光电计时器，小车上固定一遮光片，如图丙所示．将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，并且每次都控制小车从A点静止释放．记录每一次光电计时器的示数．本实验应取砝码盘及盘中砝码、小车（及车上挡光片、砝码）作为一个系统，即研究对象．那么，是否需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量？_______（选填“是”或“否”）；每次从小车上取走砝码后，是否需要重新平衡摩擦力？_______（选填“是”或“否”）14、（10分）(本题9分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50Hz)（1）图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为____m/s2.(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图所示的坐标纸中画出a－图线______，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________________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)地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。16、（12分）一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即沿反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小．17、（12分）(本题9分)如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求物体A的速度．

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】

根据W=Fscosθ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等。物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x=at1可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长。根据知，P1＞P1．A.W1>W1，P1>P1，与结论不相符，选项A错误；B.W1=W1，P1>P1，与结论相符，选项B正确；C.W1=W1，P1<P1，与结论不相符，选项C错误；D.W1<W1，P1<P1，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】试题分析：因绳子拉力总等于物体B的重力，T=mg，故在A中加入沙子的过程中，绳子的拉力不变，选项A错误；开始时，对物体A：T+f=2mgsin300,则f=0；则在加入沙子的过程中，A对斜面的压力FN=mAgcos300，则随mA的增加，A对斜面的压力增大，选项B错误；加入沙子的过程中，对A：T+f1=mAgsin300，则随mA的增大，A所受的摩擦力f1逐渐增大，选项C错误，D正确；故选D.考点：物体的平衡；摩擦力【名师点睛】此题是对物体的平衡问题的考查；解题时要分析物体的受力，根据物体所处的状态列出平衡方程讨论；此题难度不大，考查学生灵活分析问题的能力.3、C【解析】

A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则所做的功不等于f所做的功的负值。故A错误。BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F所做的功与所做的功之和等于零。故B错误，C正确。D.根据能量守恒得，F所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。故D错误。4、A【解析】

飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做正功，重力势能减少A.重力做正功，重力势能减少与分析相符，故A项正确；B.重力做正功，重力势能增大与分析不符，故B项错误；C.重力做负功，重力势能减少与分析不符，故C项错误；D.重力做负功，重力势能增大与分析不符，故D项错误。5、B【解析】

A、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;故A错误.B、对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积;故B正确.C、在中，k是与太阳质量有关的常量;故C错误.D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动;故D错误.故选B.【点睛】行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期．6、D【解析】

由题意可知：r地＞r水；地球与水星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力.A.由开普勒第三定律可知，由于r地＞r水，则：T地＞T水，故A错误.B.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：v地＜v水，故B错误.D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：ω地＜ω水，故C错误.D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：a地＜a水，故D正确.7、AC【解析】

A.该带电粒子从A处进入电场后，仅受电场力作用从A点沿虚线运动到B点.由轨迹的弯曲方向可知，它在A点所受电场力的方向必跟A点的场强方向相反，则该粒子带负电，故A正确；B.因A处的电场线比B处的电场线疏，故A处场强比B处的小，带电粒子在A处受到的电场力比在B处受到的电场力小，则该粒子在A处的加速度小于在B处的加速度，B错误CD.带电粒子从A处运动到B处的过程中，电场力做负功，由动能定理可知其动能减小，电势能增加，故C正确，D错误.8、CD【解析】

A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；B.0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为：，在t=0时刻，b车在a车前方500m处，则在第40s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。9、BCD【解析】

ABC、0s~5s赛车作匀加速运动，由图象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末时达到额定功率为D．前5秒内位移为：s1=12at2=12×4×25=50m；赛车匀速运动时有：Pv10、BC【解析】

A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。11、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．12、BD【解析】A、小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，故A错误．

B、受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得：，解得：，知轨道1半径是轨道2半径的2倍，则同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的倍，即：小球a的线速度大小是小球b的倍，故B正确；

C、轨道对小球的支持力为：，与轨道平面的高度无关，则小球对轨道的压力也与轨道平面无关，因此同一个小球a和小球b对漏斗壁的压力大小相等，故C错误；

D、根据得：，知同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正确．点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动规律结合进行分析，是常用的方法和思路．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.16否否【解析】（1）由图乙可得：纸带上的时间间隔，相邻时间间隔的位移差，故；（2）对系统进行受力分析可得：砝码盘及盘中砝码的重力等于合外力，进而由合外力求得小车加速度；在此过程中，对砝码盘及盘中砝码的质量没有要求，故不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量；小车和木板之前的动摩擦因数不变，故只要保证木板倾斜角不变，那么，小车受到的摩擦力和重力沿斜面分量总是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力.【点睛】由计时器打点的时间