江苏省盐城市汇文中学2023年高一物理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：（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)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力2、(本题9分)如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功3、(本题9分)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φaA．Ea>Eb，φC．Ea>Eb，φ4、质量为15kg的物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。以下说法正确的是A．物块受到的摩擦力大小为25NB．物块受到的摩擦力大小为50NC．轻绳的张力为150ND．轻绳的张力为75N5、(本题9分)如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且，分别用长度不等的两根细线挂在天花的同一点上.它们在同一水平面内做匀速圆周运动.设甲的向心力为、加速度为；乙的向心力为、加速度为.则它们的A． B．C． D．6、某大型拱桥的拱高为h，如图所示．一质量为m的汽车在以不变的速率由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是()A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零7、(本题9分)一个重为mg的物体在外力F作用下，从静止开始沿一条竖直平面内的直线斜向下运动，直线轨迹与竖直方向成30°角，不计空气阻力，则该物体机械能大小的变化可能是A．若，则物体运动过程中机械能守恒B．若，则物体运动过程中机械能可能增大，也可能减小C．若，则物体运动过程中机械能一定越来越大D．若，则物体运动过程中机械能一定越来越大8、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变9、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=10、如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力11、(本题9分)在离地高度的同一位置上，分别以和的水平速度同时向左右抛出、两个小球，不计一切阻力，．下列说法正确的是（）A．球在空中的运动时间长B．球从抛出到落地的位移是C．从抛出到落地两球动量改变量方向相同D．从抛出到落地两球速度变化不相同12、(本题9分)我国“中星11号”商业通信卫星是一颗同步卫星，它定点于东经98.2度的赤道上空，关于这颗卫星的说法正确的是()A．运行速度大于7.9km/sB．离地面高度一定，相对地面静止C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz。(1)木板倾斜的目的是为了___________________。(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s。（结果保留3位有效数字）(3)若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_________________________。14、（10分）(本题9分)用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；⑤测出所需要的物理量．请回答：(1)实验①中A、B的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．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)如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度v0=6m（1）弹簧获得的最大弹性势能Ep（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能Ek（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。16、（12分）(本题9分)中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术．中国高速列车保有量世界最多、种类最全．高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动．为了让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会让外轨高于内轨，选择合适的内外轨高度差，以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，如图所示，已知某段弯道内外轨道的倾角为，弯道的半径为R，重力加速度为g。（1）若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时，求该列车对轨道的压力大小。（2）求上述弯道的规定速度v的大小。（3）若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度，将会出现什么现象或造成什么后果（请写出三条）?17、（12分）(本题9分)有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为的小球,轻线的下端系着质量分别为和的两个物体.当小球在光滑水平板上沿半径为的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态,如图所示.若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动?

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、A【解析】

A.由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上；由于人在下降中速度先增大后减小，动量先增大后减小；故A正确；B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；但由分析可知，人的动能先增大后减小；故B错误；C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时人的动能不是最大，故C错误；D.人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故D错误．2、C【解析】

人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。故选Ｃ。3、A【解析】

电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故E a>Eb；根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知φa<φ【点睛】本题考查了如何根据电场线的分布判断电场强度大小以及电势高低，对于不在同一电场线上的两点，可以根据电场线和等势线垂直，将它们转移到同一电场线上进行判断．4、C【解析】

AB.物块受到的摩擦力大小为，选项AB错误；CD.轻绳的张力为，选项C正确，D错误。5、D【解析】

小球圆周运动的向心力由重力和细线拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析有：F向=mgtanθ=ma向，分析可知，甲球的夹角大，质量大，则向心力大，向心加速度大，即F甲>F乙；a甲>a乙．A.F甲<F乙；a甲<a乙，与结论不相符，选项A错误；B.F甲<F乙；a甲>a乙，与结论不相符，选项B错误；C.F甲>F乙；a甲<a乙，与结论不相符，选项C错误；D.F甲>F乙；a甲>a乙，与结论相符，选项D正确；6、D【解析】

由A到B的过程中，重力先做负功，重力势能增加，后做正功，重力势能减小，整个过程中重力做的总功为零，重力势能变化量为零。ABC.由上分析可知，ABC错误；D.由上分析可知，D正确。7、ABD【解析】

A.因为物体做直线运动，拉力F和重力的合力与运动轨迹在同一直线上，当外力时，的方向垂直于运动的直线，不做功，A正确；BC.当大于小于时，F的方向不可能与轨迹垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做负功，机械能可能增大，也可能减小，B正确，C错误。D.若时的方向与运动轨迹成锐角，故一定要做正功，机械能越来越大，D正确。8、AB【解析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有有：A、线速度，可知轨道半径小的线速度大，故A正确；B、向心加速度知，轨道半径小的向心加速度大，故B正确；C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以C错误；D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小。故D错误。故选：AB。9、AD【解析】

求机械所做的功有三种方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由动能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三种公式可得出三种不同的表达式．【详解】由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为W=Pt，A正确B错误；车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知W-fs=1【点睛】求机械做功的方法比较多，但一定要注意正确应用公式；本题易错点较多，如将总功当成了牵引力的功、用阻力代替了牵引力等，一定要准确把握各式中的意义，从而做到正确应用公式．10、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.11、BC【解析】A、平抛运动的时间由竖直方向上的运动决定，即，由于两球的高度相等，所以在空中运动的时间也是相等的，故A错；B、小球在竖直方向上运动的时间为，所以球从抛出到落地的水平位移是，根据平行四边形定则知球从抛出到落地的位移是，故B对；C、根据动量定理可知，动量该变量的方向应该和合外力的方向相同，两种情况下合外力都是重力，所以从抛出到落地两球动量改变量方向相同，故C对；D、根据加速度的定义知道，所以，由于下落时间相等，所以速度变化量的大小是相等的，故D错；故选BC12、BC【解析】成功定点后的“中星11号”，是地球同步卫星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是圆周运动的最大的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；所有地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止．故B正确；同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据ω=可知：绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C正确；同步卫星的角速度与静止在赤道上物体的角速度相同，根据a=ω2r可知，同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故D错误；故选BC．点睛：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平衡摩擦力2.00W与v2成正比【解析】

第一空.实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功；第二空.小车速度为第三空.若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明W与v2成正比.14、;;;【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m【解析】

（1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动能定理得：

−μmgl+W弹＝0−12mv02

由功能关系：W弹=-△Ep=-Ep

解得Ep=10.5J；

（2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中，由动能定理得

−2μmgl＝Ek−12mv02

解得Ek=3J；

（3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动，有以下两种情况：

①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动，此时设小球最高点速度为v2，由动能定理得

−2mgR＝12mv22−Ek

小物块能够经过最高点的条件mv22R≥mg，解得R≤0.12m

②小