天津一中2022-2023学年物理高一下期末复习检测试题含解析

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)如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈（r红<r绿）。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每个石子的质量都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数μ均相同。则下列判断正确的是A．绿石子先被甩出B．红、绿两种石子同时被甩出C．石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线D．在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的2、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75N3、(本题9分)太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年4、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的()A．速率变大，周期变小 B．速率变小，周期变大C．速率变大，周期变大 D．速率变小，周期变小5、(本题9分)如图是汽车在平直路面上启动的图象，其中时间内图像是直线，时刻起汽车的功率保持不变．整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为，由图像可知（）A．时间内，汽车的牵引力增大，功率增大B．时间内，汽车的牵引力不变，功率不变C．时间内，汽车的牵引力减小，功率为D．时间内，汽车的牵引力不变，功率为6、(本题9分)如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上匀加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中说法错误的是()A．钢索的拉力做功等于B．钢索对轿厢及物体构成的系统做功等于C．底板支持力对物体做功等于D．物体克服重力做功的平均功率等于mgv/27、(本题9分)宇宙两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示若，则(

)A．星球A的质量小于星球B的质量B．星球A的线速度大于星球B的线速度C．星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力D．星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度8、(本题9分)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有()A．两滑块到达B点的速度相同B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同9、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定．有一质量为m的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球所在的高度为筒高的一半．重力加速度为g，则A．小球受到重力和支持力的作用B．小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上C．小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为D．小球做匀速圆周运动的角速度大小为10、(本题9分)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s11、(本题9分)一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移—时间图像如图所示，则下列正确的是（）A．15s内汽车的位移为30mB．前10s内汽车的加速度为3m/s2C．20s末汽车的速度大小为1m/sD．前25s内汽车做单方向直线运动12、(本题9分)一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，某研究性学习小组探究“动能定理”设计了如下实验：水平轨道B（动摩擦因数视为相同）固定在水平桌面上，弹射装置A可置于水平轨道B的任何一处，将滑块C以相同的初动能弹射出去，滑块C滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面。（已知重力加速度为g）根据上述实验，回答下列问题：(1)若CO间距离为L，滑块被弹射后,在水平轨道上的运动过程克服摩擦力做功为W，改变弹簧装置位置,当CO=L/2时，滑块在水平轨道上克服摩擦力做功为：________。(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程x以外，还需要测量的物理量有______（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）。末动能EK=____________（只用字母表示）。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).（1）关于实验过程，下列说法正确的有_______．A．选用4～6V交流电源B．选择体积小，质量大的重物C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s；(保留三位有效数字)（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；由此得到的实验结论是______________________________.(g取9.80m/s2，所有计算保留三位有效数字)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，边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场，恰好从BC边的中点P飞出，不计粒子重力。(1)求粒子进入电场前的初速度v0(2)其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出，求粒子从Q点飞出时的动能Ek和打在荧屏上的点离O16、（12分）(本题9分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形光滑导轨在B点相切,半圆形导轨的半径R为5m。一个质量为10kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨之后沿导轨向上运动，恰能到达最高点C。(不计空气阻力，AB间足够长)试求:（1）物体在A点时弹簧的弹性势能。（2）物体到达B点时对轨道的压力的大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上，一可视为质点的物块质量m=1kg，从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端．已知斜面的倾角θ=30°，取g=10m/s2，求：（1）物块滑到斜面底端的过程中重力做的功W；（2）物块滑到斜面底端时的速度大小v；（3）物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P．

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】

ABD．对石子受力分析，在没有被甩出之前，受重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的作用，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有f=mω2r，当角速度增大时，两石子所受静摩擦力也在增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，石子将发生相对运动，即被甩出，由题意可知绿石子的半径大于红石子的半径，所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦力，而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为fm=μmg，则可知绿石子先被甩出，故A正确，BD错误；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圆盘对它的滑动摩擦力，石子做离心运动，所以轨迹是沿着切线的曲线，故C错误。2、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。3、D【解析】

设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得：解得：地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年．A.10年与计算结果不符，故A不符合题意．B.2年与计算结果不符，故B不符合题意．C.4年与计算结果不符，故C不符合题意．D.8年与计算结果相符，故D符合题意．4、A【解析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有：物体的线速度，周期，知卫星的半径减小，则线速度增加，周期减小，所以A正确，BCD错误．故选A.5、C【解析】

0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，加速度不变，所以汽车的牵引力不变，功率P=Fv增大，故AB错误．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力随速度的增大而减小，t2时刻速度最大，此时F=f，则功率P=fv2，故C正确，D错误．故选C．【点睛】本题考查汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．6、A【解析】

对电梯轿厢以及里面的物体，根据动能定理：WF-(M+m)gH=，则解得,则钢索的拉力做功大于，选项A错误，B正确；对物体，根据动能定理：，解得，选项C正确；电梯匀加速上升，则平均速度为v/2，则物体克服重力做功的平均功率等于，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.【点睛】解决本题的关键是正确选择研究系统，并对物体受力分析，再根据功的公式可以逐个来求得每个力的功，知道合力做功等于动能的变化量，难度适中．7、AB【解析】

C.两个星球间的万有引力提供向心力，故星球A受到的向心力等于星球B受到的向心力，故C错误；A.双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据万有引力提供向心力公式得：，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A正确；B.两个恒星的角速度相等，由于rA＞rB，根据v=rω，有vA＞vB，故B正确；D.根据可知，星球A的向心加速度一定大于星球B的向心加速度，故D错误。故选AB．【点睛】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据判断线速度关系，根据判断向心加速度关系．8、BD【解析】

A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；

B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；

C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；

D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．【点睛】先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．9、AD【解析】

A、B、如图所示，小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，由合力提供向心力，合力F一定指向圆心；故B错误，A正确．C、D、设圆锥母线的倾角为θ，由力的合成可知，由牛顿第二定律，而由几何关系可知，解得，，故C错误，D正确．故选AD．【点睛】本题是圆锥摆类型，关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析．10、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=11、AC【解析】由图象可知，前15s内汽车的位移为△x=30m-0=30m。故A正确。在前10s内图线的斜率不变，说明汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，加速度为0，故B错误。位移-时间图线的斜率表示速度，则20s末汽车的速度。故C正确。汽车在前10s内向正方向做匀速直线运动，10-15s内静止，15-25s内反向做匀速直线运动，所以汽车的运动方向发生了改变。故D错误。故选AC。点睛：解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示速度，匀速直线运动的加速度为零．12、BD【解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、W2滑块质量m，桌面到地面的高hmg【解析】

(1)滑块被弹射后，在水平轨道上的运动过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做负功，若CO=L，克服摩擦力做功为W=μmgL，当CO=L2(2)滑块从O点抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则运动时间t=2hg，水平方向做匀速直线运动,则平抛运动的初速度v=xt=xg2h14、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在实验误差允许范围内重物的机械能守恒【解析】

（1）[1]．电火花打点计时器使用220V的交流电源，故A错误．为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故B正确．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确．实验时应先接通电源，再释放重物，故D错误．故选BC．

（2）[2]．B点的瞬时速度为：．（3）[3][4][5]．从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J动能的增加量为：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过