云南省楚雄彝族自治州2023年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，下列说法正确的是A．小球的动能逐渐渐少 B．小球的重力势能逐渐渐少C．小球的动能逐渐增加 D．小球的机械能守恒2、(本题9分)如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的是（）A．物块经过P点的动能，前一过程较大B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C．物块滑到底端的速度，前一过程较大D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长3、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．周期相同B．线速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等4、质量为1kg的物体，在水平面做直线运动,初速度大小为8m/s。它在一个水平力作用下，经一段时间后速度变为2m/s，方向与初速度方向相反。则在这段时间内物体动量的变化量为A．10，方向与初速度方向相反B．10，方向与初速度方向相同C．6，方向与初速度方向相反D．6，方向与初速度方向相同5、(本题9分)质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：A．重力做功-50JB．动能增加50JC．重力势能减少100JD．机械能减少100J6、如图所示，两根完全相同的绝缘细线，把两个质量相等的小球悬挂在同一点O上，甲球的电荷量大于乙球的电荷量，则()A．甲、乙两球都带正电B．甲、乙两球都带负电C．甲球受到的静电力大于乙球受到的静电力D．甲、乙两球受到的静电力大小相等7、(本题9分)如图所示，一质量m2＝0.25kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0.30kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0.45，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量m1＝0.05kg的子弹以水平速度v0＝18m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g取10m/s2。下列分析正确的是（）A．小物体在小车上相对小车滑行的时间sB．最后小物体与小车的共同速度为3m/sC．小车的最小长度为1.0mD．小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s8、(本题9分)美国科学家通过射电望远镜观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行．设每个星体的质量均为M，忽略其它星体对它们的引力作用，则（）A．环绕星运动的角速度为ω=B．环绕星运动的线速度为5GMC．环绕星运动的周期为T=4πD．环绕星运动的周期为T=2π9、(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60s10、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR11、(本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（）A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs12、(本题9分)下列物体在运动过程中，机械能守恒的有（）A．沿粗糙斜面下滑的物体 B．沿光滑斜面自由下滑的物体C．从树上下落的树叶 D．在真空管中自由下落的羽毛二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)下列实验步骤正确的是________A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______。A．B．C．D．14、（10分）用图示装置来验证机械能守恒定律、实验前首先用游标卡尺测量出小球的直径为d，然后调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，实验时通过断开电磁铁开关使小球从A点下落，经过光电门B，记录挡光时间△t，测出小球在AB间下落的距离h．接着竖直平移光电门B，重复上述步骤，测得多组h及相应的△t，已知当地重力加速度为g。(1)小球通过光电门速度的表达式为v=___________。(2)小辉根据测量数据描绘出-h图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出机械能守恒的结论?___________(填写“能”或“不能”)，理由是___________。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）如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中A、B两车相距L=7m时，B车正以vB=4m/s速度匀速行驶，A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，则（1）A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞。（2）若A车驶回原车道时，司机估计会与B车相碰的危险，立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过t0=1s的反应时间后，立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速。（不计A车司机的反应时间）。则：①B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等；②A会不会追尾B车（请通过计算分析）。16、（12分）(本题9分)在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F。(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d。(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。17、（12分）(本题9分)如图甲所示，游乐场的过山车在圆弧轨道上运行，可以把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点．质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，经过B点且恰好能通过C点．已知A、B间的高度差为h=4R,重力加速度为g．求：(1)小球通过C点时的速度；(2)小球从A点运动到C点的过程中，损失的机械能

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】

当弹力等于重力时速度最大，所以动能先增大后减小，A错；重力一直做正功，重力势能一直减小，B对；小球要克服弹力做功，机械能减小，CD错；2、D【解析】

A.先让物块从A由静止开始滑到B，又因为动摩擦因数由A到B逐渐减小，说明重力沿斜面向下的分力在整个过程中都大于摩擦力。也就是说无论哪边高，合力方向始终沿斜面向下。物块从A由静止开始滑到P时，摩擦力较大，故合力较小，距离较短；物块从B由静止开始滑到P时，摩擦力较小，故合力较大，距离较长，物块从A由静止开始滑到P时合力做功较少，所以由动能定理，P点是动能较小；由B到P时合力做功较多，P点是动能较大。故A错误；B.由E=fs得知，无法确定f做功多少。即物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程不一定较少；故B错误；C.由动能定理，两过程合力做功相同，到底时速度大小应相同。故C错误；

D.采用v-t法分析，第一个过程加速度在增大，故斜率增大，如图1，第二个过程加速度减小，故斜率变小，如图2，由于倾角一样大，根据能量守恒，末速度是一样大的，而总路程一样大，图象中的面积就要相等，所以第一个过程的时间长；故D正确。3、A【解析】

试题分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析可知：，可得，故两球运动的线速度不同，选项B错误；，解得，故运动周期相同，选项A正确；向心力：，故向心力不同，选项C错误；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，选项D错误；故选A．考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式．4、A【解析】

规定初速度方向为正方向，物体初状态的动量为：，末状态的动量为：，则动量的变化量为：，负号表示方向，可知动量变化量的方向与初速度方向相反，A正确。5、B【解析】

A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.6、D【解析】从两球互相远离的现象来看，两球应该带的是同种电荷，但不能肯定小球究竟带的是哪种电荷；由于甲和乙之间的作用力属于作用力和反作用力，故这两个力一定大小相等、方向相反，故D正确．【点睛】甲、乙两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，根据作用力和反作用力的特点即可判断．7、AD【解析】

子弹射入小车的过程中，由动量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物体在小车上滑行过程中，由动量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物体为对象，由动量定理得：，解得，小车对小物体的摩擦力的冲量为I=0.45N·s当系统相对静止，小物体在小车上滑行的距离为l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小车的最小长度为0.5m。A.小物体在小车上相对小车滑行的时间s，与上面计算结果相符，故A正确；B.最后小物体与小车的共同速度v2=1.5m/s，故B错误；C.小车的最小长度为0.5m，故C错误；D.小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s，与上面计算结果相符，故D正确。8、AC【解析】

对于某一个环绕星而言，受到两个星的万有引力，两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力．【详解】对某一个环绕星：GM2R2+GM2【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力，并且列出相应的方程进行求解即可。9、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。10、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误11、ABD【解析】

由题知合外力为，由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs，A对．，B对．因此物体机械能的改变量，C错误；除重力以外的其它力做功改变机械能，因此摩擦力做功改变机械能，因此摩擦力做功为0.1mgs，D正确12、BD【解析】

A．沿粗糙斜面下滑的物体，受重力、支持力、斜面对物体的摩擦力．物体在运动过程中，除重力对物体做功外，斜面对物体的摩擦力对物体做负功，则物体在运动过程中，机械能不守恒，选项A错误．B．沿光滑斜面自由下滑的物体，受重力、支持力．物体在运动过程中，只有重力对物体做功，则物体在运动过程中，机械能守恒，选项B正确．C．从树上下落的树叶，受重力、空气的作用力．树叶在运动过程中，除重力对物体做功外，空气对树叶的作用力对树叶做负功，则树叶在运动过程中，机械能不守恒，选项C错误．D．在真空管中自由下落的羽毛，只受重力．羽毛在运动过程中，只有重力对羽毛做功，则羽毛在运动过程中，机械能守恒，选项D正确．故选BD．点睛：物体机械能守恒的条件是除重力(弹簧弹力)外其它力对物体做的功为零；有时也借助物体动能和重力势能(弹性势能)的变化来判断机械能是否守恒．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BDE1.3C【解析】

(1)[1]．AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；

C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；

故选BDE。

(2)[2]．由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由△x=aT2可得(3)[3]．由牛顿第二定律得2F=ma则a-F图象的斜率小车质量为故选C；14、不能斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒【解析】

第一空.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：；第二空.第三空.根据机械能守恒的表达式有：mgh=mv2，即：，不能依据图象是过原点的直线就得出机械能守恒的结论，当斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒；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）m/s2；（2）2s,不会追尾【解析】

（1）A车减速到与B车同速时，若恰未与B车相碰，则A车将不会与B车相碰，设经历的时间为t，则A车位移：