2023年河南省许昌市高级中学物理高一下期末检测试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为43V、4V、-43A．该匀强电场的场强E＝403B．该匀强电场的场强E＝80V/mC．d点的电势为-23D．d点的电势为－4V2、如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A．连续敲打可使小车持续向右运动B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D．人、车和锤组成的系统动量守恒3、(本题9分)如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（）A．重力的功率 B．加速度C．小球的机械能 D．速度的变化率4、(本题9分)如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．5、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍6、(本题9分)如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是()A．机械能守恒，动量不守恒B．机械能不守恒，动量守恒C．机械能不守恒，动量不守恒D．机械能守恒，动量守恒7、(本题9分)一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是A． B． C． D．8、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得（）A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态C．t3时刻弹簧弹性势能为6JD．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态9、(本题9分)如图所示为甲、乙两物体运动的x－t图象，则下列说法正确的是()A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B．两物体的初速度都为零C．在t1时间内两物体平均速度大小相等D．相遇时，甲的速度大于乙的速度10、(本题9分)如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为m，B球质量为3m，C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，则（）A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为gB．剪断绳子瞬间，C球的加速度为gC．A球能上升的最大高度为2hD．A球能上升的最大高度为1.6h11、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)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：__________．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应________（选填“A”或“B”）．A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的四个点如图乙所示．已测出这些点到第一个点O的距离分别为，打点计时器的打点周期为．若代入所测数据能满足表达式____，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．（4）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度__________（结果保留3位有效数字）．（5）丁图线未过原点的原因是_______________．14、（10分）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意调节斜槽使其末端水平，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线B．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V0的值，然后求它们的平均值如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____________（用L、g表示），其值是___________（取g=10m/s2），小球在c点的竖直方向速率是___________。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)抛石机是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2cm，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°，将质量为m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，已知在此过程中抛石机对石块做功为1445J，不计空气阻力，重力加速度，，求：（1）石块水平抛出的速度大小；（2）落地位置与抛出位置间的水平距离．16、（12分）(本题9分)1992年,中国载人航天工程正式启动.2003年10月15日9时,我国神舟五号字宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把中国第一位航天员杨利伟送入太空.飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场这次成功的发射实现了中华民族千年的飞天梦想,标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础.(1)神舟五号飞船绕地球飞行的周期大约是多少分钟(结果保留2位有效数字)?(2)已知引力常量,神舟五号做圆周运动时离地面的高度约为,地球半径约为,试根据这些数据估算出地球的质量.(结果保留2位有效数字)17、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的粗糙半圆竖直固定轨道与水平面相切于A点。质量为m的小物体(可视为质点)在水平恒定拉力F作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，已知物体恰好能沿半圆轨道通过最高点B，已知AC之间的距离为x，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。试求：物体从A到B的过程中，由于摩擦产生的热量。

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、D【解析】

匀强电场中，电势差与电场强度的关系为U=Ed，d是两点沿电场强度方向的距离，根据此公式和ac间的电势差，求出电场强度E。

由题可知，圆心O点的电势为0，根据U=Ed分析d、b间电势差的关系，即可求得d点的电势。【详解】A、B项：由题意得，a、c间的电势差为Uac=φa-C、D项：根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，因为φa=43故应选D。【点睛】解决本题的关键是正确理解U=Ed，正确分析匀强电场中两点间的电势差关系，即可正确求解场强，注意公式中的d为沿电场线的距离。2、C【解析】

A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。3、A【解析】

A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据P＝Fv可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率Δv恒定不变.故选项BD不符合题意.C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.4、D【解析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；5、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。6、C【解析】

从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒。机械能有一部分转化为内能，则系统的机械能不守恒，故ABD错误，C正确。7、AC【解析】自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.【点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．8、AC【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知，时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．9、ACD【解析】

试题分析：图像斜率表示速度，可知乙物体是匀速直线运动，甲物体做加速直线运动，故A正确B错误；由图像可知在时间内甲的位移等于乙物体位移，根据平均速度定义可知两物体的平均速度大小相等，故C正确；由图像可知两物体在时刻机遇，此时乙的切线斜率小于甲，故其速度小于甲，所以D正确；题目问错误的选项，故选A、B。考点：位移时间图像【详解】请在此输入详解！10、AD【解析】

根据平衡条件可得C球的质量为：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间，以A和C为研究对象，根据牛顿第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A项符合题意，B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为：，而后又上升x速度为零，则有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度为：H＝h+x＝1.6h，故C项不合题意，D项符合题意.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、BC【解析】

由于两极板接在电源两端，若S保持闭合，无论向上还是向下移动b板时，两板间的电压不变，故电场力做功不变，高度也不变，故重力做功不变，故总功不变，由动能定理可得，则，A错误；C正确；若电键S闭合一段时间后再断开，两极板所带电荷量不变，向上移动b板，两板间电势差增大，重力做功不变，克服电场力做功增加，由动能定理可知，液滴速度变小，即；如果向下移动b板，两板间电势差减小，重力做功不变，克服电场力做功变小，由动能定理可知，小球速度变大，即，B正确；D错误；故选BC．【点睛】带正电的液滴在下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的电场力作用，重力做正功，电场力做负功；由动能定理判断带电液滴速度大小关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、打点计时器不能接“直流电源”（或打点计时器应接“交流电源”）A9.67先释放纸带，再闭合开关【解析】

（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．

（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选A．

（3）根据实验原理，只要验证ghn＝vn1，即可验证机械能守恒定律．因此需求解v3，根据匀变速直线运动规律关系式可得，v3＝，则有，故只要在误差允许的范围内验证gh3＝成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．

（4）根据mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知图线的斜率为：k=