马鞍山市第二中学2022-2023学年物理高一下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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米．若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度小于b的角速度2、(本题9分)李友华开着电动车做平抛运动，以下说法正确的是（）A．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它在空中运动的时间也增加一倍B．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它的水平位移也增加一倍C．若只将其初速度增加一倍，则其水平位移也增加一倍D．若只将其初速度增加一倍，则其在空中运动时间也增加一倍3、在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应A．在赤道附近发射，发射方向自西向东B．在赤道附近发射，发射方向自东向西C．靠近南极发射，发射方向自南向北D．靠近北极发射，发射方向自北向南4、(本题9分)如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（）A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．va<vb<vc，ta=tb=tcC．va>vb>vc，ta<tb<tcD．va<vb<vc，ta>tb>tc5、飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA．若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V6、(本题9分)汽车的发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前运动时()A．前轮、后轮受到的摩擦力方向都向后B．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后C．前轮、后轮受到的摩擦力方向都向前D．前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前7、(本题9分)用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力8、(本题9分)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v-t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是A．由C到A的过程中，电势逐渐升高B．A、B两点电势差UAB=－5VC．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大D．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E=1V/m9、(本题9分)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t=2mvF时，A的动量为2mv B．t=4mvFC．t=4mvF时，B的动量为0 D．t＝0至t=mvF时间内，10、(本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．2～6s内拉力做功为40JC．滑动摩擦力的大小为5ND．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J11、(本题9分)下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法12、(本题9分)“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用图甲所示装置探究“恒力做功与动能变化的关系”．实验中砂和砂桶的总质量为m=10g，小车和砝码的总质量为M=200g．（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行平衡摩擦力的操作，下列操作正确的是________．A．将长木板水平放置，调节砂和砂桶的总质量为m的大小，轻推小车，让小车做匀速运动．B．将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去砂和砂桶，轻推小车，让小车做匀速运动．（2）在实验中，当m_______M（填“>>”或“=”或“<<”）时，可以认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力．（3）图乙是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz．首先用刻度尺进行相关长度的测量，其中CE段的测量情况如图丙所示，由图可知CE段的长度为________cm，打点计时器打下D点时的速度为___________m/s，此时小车的动能为___________J．用此方法可以求出打下各计数点时小车的动能．从C到E恒力对小车做的功为_________J，（该结果要求保留3位有效数字），把此值与C到E动能变化量进行比较即可得到实验结论．（4）实验中发现恒力做功始终比动能增量略小，可能原因是___________．A．平衡摩擦力时斜面倾斜过度造成B．平衡摩擦力时斜面倾斜不够造成C．砂与砂桶重力当成绳子拉力造成14、（10分）(本题9分)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．在做“验证动量守恒定律”的实验时（1）实验必须满足的条件是______．A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止释放D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动（2）实验中要完成的必要步骤是______填选项前的字母．A.用天平测量两个小球的质量、B.测量抛出点距地面的高度HC.用秒表测出小球做平抛运动的时间tD.分别确定碰撞前后落地点的位置和碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球质量为，被碰小球质量为，两小球的质量应满足______选填“大于”“小于”或“等于”（4）若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒．（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为______．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)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带以5m/s恒定速率顺时针转动，一质量m=0.5kg的小物块轻轻放在传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道（已知B、C在同一竖直线上），之后沿CD轨道作圆周运动，离开D点后水平抛出，已知圆弧半径R=0.9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h=0.8m，（，忽略空气阻力），试求：(1)小物块刚进入圆轨道时速度的最小值；(2)若要让小物块从D点水平抛出后能垂直碰击倾斜挡板底端E点，挡板固定放在水平面上，已知挡板倾角θ=60°，传送带长度AB=1.5m，求物块与传送带间的动摩擦因数μ。17、（12分）(本题9分)额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为10m/s．已知汽车的质量为1×103

kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为1m/s1．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：（1）汽车受到的阻力Ff大小；

（1）汽车匀加速运动过程中发动机牵引力大小；（3）汽车匀加速运动过程的时间。

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】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有，可得：.A.由周期得，a的轨道半径小，故其周期小，故A正确；B.由线速度，a的轨道半径小，故其线速度大，故B错误；C.由加速度，a的轨道半径小，故其加速度大，故C错误；D.由角速度，a的轨道半径小，故其角速度大；则D错误.2、C【解析】试题分析：平抛运动过程中，运动时间t=2hg，如果高度增加一倍，则运动时间增加2倍，A错误，水平位移x=故选C考点：考查了平抛运动点评：关键是知道平抛运动的下落时间只和下落的高度有关，这一点是易错点3、A【解析】

由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据v=rω可知，地球上各点自转的ω是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，由于地球自转方向为由西向东，故最理想的发射场地应在地球的赤道，且发射方向自西向东。A.在赤道附近发射，发射方向自西向东，与结论相符，选项A正确；B.在赤道附近发射，发射方向自东向西，与结论不相符，选项B错误；C.靠近南极发射，发射方向自南向北，与结论不相符，选项C错误；D.靠近北极发射，发射方向自北向南，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由，得，可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长，所以运动时间的关系为，以c点所在的平面为水平面，画一条水平线，三个球的竖直位移相同，所以它们的运动时间t相同，由可以知道，水平位移大的物体的初速度大，所以初速度的关系为．故本题正确答案选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．5、D【解析】

设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误．6、D【解析】

由于变速器和后轮相连，所以后轮主动向前转，相对于地面向后运动，受到向前的摩擦力；车向前运动时，前轮相对于地面向前运动，所以受到地面向后的摩擦力，D正确，ABC错误．故选D．【点睛】此题考查了摩擦力方向的判定：摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物，并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势．若有，则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反；摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的．7、BD【解析】

AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．8、BD【解析】

A、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧，故由点到点的过程中电势逐渐减小，故选项A错误；B、根据图可知、两点的速度，再根据动能定理得电场力做的功：，故、两点的电势差，故选项B正确；C、由点到点的过程中，根据图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故选项C错误；D、根据图可知带电粒子在点的加速度最大为，所受的电场力最大为2N，根据知点的场强最大为1N/C，故选项D正确。9、ACD【解析】

A.t=2mvF时，即B刚停下时，对AB，从t=0到2mv=解得A的动量为p'B.当t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，对B，动量定理-即t=2mvF时，B停下，所以t=4mvD.设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t=0至t=2mv10、AB【解析】

A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到f＝FNN，故C项不合题意.D.2s～6s内滑动摩擦力做功为W＝-fx′（4×6）J＝-40J，故D项不合题意.11、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；12、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B,<<,10.60,0.53,0.028,1.04×10-2A【解析】（1）平衡摩擦力时，需使小车的重力与摩擦力平衡，则操作正确的是：将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去砂和砂桶，轻推小车，让小车做匀速运动．故选B；（2）以整体为对象：mg=(M+m)a，则小车的加速度为：a=mg当m≪M可以近似认为a=m即mg=Ma若要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件m≪M（3）根据刻度尺的读数原则可知长度为10.60cm，相邻两个计数点之间的时间间隔为t=0.1s，根据中点时刻的速度等于平均速度可知：vD则小车的动能为Ek从C到E恒力对小车做的功为W=mgh（4）当平衡摩擦力时斜面倾斜过度时，此时小车受到合外力实际比mg大，所以合外力做的功也就大于动能的增加量，故选A本题答案是：(1).B(2).<<(3).10.60；0.53；0.028；1.04×10-2(4).A14、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故B正确；小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故C正确；实验过程中，白纸不可以移动，故D错误．所以BC正确，AD错误．（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故选AD．（3）为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；（4）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式，说明两球碰撞遵守动量守恒定律．（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：；即．三、计算题要求解