2022-2023学年山东省临沂市莒南县第三中学高一物理第二学期期末统考试题含解析

2022-2023学年高一物理下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)下列说法不符合史实的是（）A．第谷通过长期观察，建立了日心说B．开普勒总结了行星运动的三大定律C．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D．利用万有引力定律发现的海王星，被称为“笔尖下的行星2、伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是A．重力 B．速度C．加速度 D．机械能3、(本题9分)游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()A．路程变大，时间延长B．路程变大，时间不变C．路程变大，时间缩短D．路程和时间均不变4、(本题9分)一个质量为1．5kg的物体，从11m高处以6m/s的水平速度抛出，在1．8s末（不计空气阻力），重力的瞬时功率为（g取11m/s2）()A．21WB．31WC．41WD．51W5、(本题9分)如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三个点A、B、C的电场强度分别为EA、EB、EC，，则关于EA、EB、EC大小的判断，正确的是（）A．EA＞EB＞EC B．EB＞EC＞EA C．EC＞EA＞EB D．EB＞EA＞EC6、(本题9分)原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是()A．子弹与木块组成的系统机械能守恒B．系统损失的机械能等于f（d+s）C．子弹动能的减少量等于fdD．系统机械能转变为内能的量等于fd7、(本题9分)如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3kg的物体被一个劲度系数为120N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3m才停下来，下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8JB．当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05mC．物体的离开弹簧时动能为7.8JD．当弹簧恢复原长时物体的速度最大8、如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs9、(本题9分)下列有关力做功的说法正确的是A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零10、在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物．如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A点,经过1.1s到达传送带的B点．用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t图象可知()A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B．A、B两点的距离为1.4mC．货物从A运动到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8JD．货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功大小为11.8J11、(本题9分)在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m12、(本题9分)甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动得比乙车快，则下列说法正确的是()A．以甲车为参考系，乙车在向东行驶B．以甲车为参考系，乙车在向西行驶C．以乙车为参考系，甲车在向东行驶D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1（1）需要的测量仪器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E．打点计时器F．圆规（2）必须要求的条件是_______A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（3）某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_________．（4）在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间mD．测量长度的误差14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母）（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=_________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）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，一质量为M=2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h=0.8m.一质量为m=10g的子弹以水平速度v0=400m/s射入物块后，以水平速度v02射出，已知重力加速度g取10m/s（1）此过程中系统损失的机械能ΔE；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离s.16、（12分）(本题9分)如图1所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图2所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），试求：（1）当t＝1.5s时，重力对金属棒ab做功的功率；（2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量；（3）磁感应强度B的大小．17、（12分）(本题9分)科学家认为在太阳系中除地球外最有可能出现生命的是土卫六---泰坦．为了研究土卫六，假设我们发射一个质量为m的探测器，使探测器进入土卫六引力区时，能够绕土卫六做匀速圆周运动，此时探测器距离土卫六表面的高度为h，以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近，然后开始以初速度垂直土卫六地面匀减速下落，直到悬停，所用的时间为t，假设轨迹为直线．土卫六的半径为R，土卫六表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)探测器绕土卫六做圆周运动的周期；(2)土卫六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探测器下落时发动机的平均推力F．

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.哥白尼通过长期观察，提出“日心说”，故选项A不符合史实；B.开普勒总结了行星运动的三大定律，故选项B符合史实；C.卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，故选项C符合史实；D.海王星是人们依据万有引力定律计算而发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，故选项D符合史实。2、D【解析】

A．在伽利略斜面实验中，小球所受重力不变；在有阻力的情况下，小球不能回到原来的高度；无阻力情况下，小球能回到原来高度；这说明伽利略斜面实验中寻求的不变量不是重力．故A项错误．BC．在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，小球运动的速度先增大后减小，小球在倾角不同的斜面上加速度不同；所以不变的“东西”不是速度也不是加速度．故BC项错误．D．伽利略斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒；所以不变的“东西”是机械能．故D项正确．3、B【解析】

游泳运动员实际参与了两个分运动，沿垂直于河岸方向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿垂直于河岸方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又游泳运动员的速度是恒定的，所以渡河的时间是不变的。沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，故B正确，ACD错误。4、C【解析】物体抛出1.8s后，物体的竖直分速度为：，1.8s末重力的瞬时功率为，故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】由自由落体运动的速度公式求出自由落体运动的竖直分速度，由功率公式P=Fvcosα分析答题．5、D【解析】

电场线的疏密表示电场强度的大小，由图看出，B处电场线最密，场强最大，C处电场线最疏，场强最小，则A、B、C三点电场强度的大小关系，所以EB＞EA＞EC.故选D．6、D【解析】

A.根据能量转化和守恒定律分析可知：子弹原有的动能转化为子弹和木块的内能与后来木块和子弹的动能之和，机械能由损失，故A不符合题意。BD.木块和子弹所组成的系统损失的机械能与产生的热能相等，为摩擦力与相对位移的乘积，即：Q=fd，故B不符合题意，D符合题意。C.只有阻力对子弹做功，动能定理得知：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，大小f（d+s）。故C不符合题意。7、BC【解析】

AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物体离开弹簧时的动能为Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故选项A不合题意，选项C符合题意；B.当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物体速度最大时弹簧的压缩量x=μmgk=0.2×3×10故选项B符合题意；D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。8、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.9、BCD【解析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．10、AC【解析】

A、由图象可知，货物在传送带上先做匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理货物做的匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，联立解得，，故选项A正确；B、货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，货物做的匀加速直线运动，所以物块由到的间距对应图象所围的“面积”，为，故选项B错误．C、根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，可知摩擦力，货物做匀加速直线运动时，位移为：，传送带位移为，相对位移为，同理货物做匀加速直线运动时，位移为，传送带位移为，相对位移为，故两者之间的总相对位移为，货物与传送带摩擦产生的热量为，故选项C正确；D、根据功能关系，货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为：，同理货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为，所以整个过程，传送带对货物做功大小为，故选项D错误．11、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．12、BC【解析】

甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，因甲车运动得比乙车快，则以甲车为参考系，乙车在向西行驶；以乙车为参考系，甲车在向东行驶；故选项BC正确，AD错误；故选BC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．

（2）A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；

B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；

D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；

故选ABD．

（3）根据动量守恒定律，有：

代入数据，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；

B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；

C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；

D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；14、CD左0.7620.759纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力等【解析】

（1）[1]根据mgh=可知，验证机械能拿守恒，不用测出重锤的质量．[2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤．(2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大，速度在增大，因此左端与重物相连；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[