2022-2023学年甘肃省兰州新区舟曲中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、(本题9分)一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是：A．轨道半径越大，所受向心力越大 B．轨道半径越大，运行的角速度越大C．轨道半径越大，运行的线速度越大 D．轨道半径越大，运行的周期越大2、(本题9分)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则（）A．物体A始终做匀加速运动B．从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C．从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D．恒力F的大小为3、(本题9分)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为；金星转过的角度为（均为锐角），则由此条件不可求得的是：A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比C．水星和金星到太阳的距离之比D．水星和金星的密度之比4、(本题9分)下列物体运动过程中，机械能守恒的是()A．沿斜坡匀速行驶的汽车 B．真空中自由下落的羽毛C．蹦床运动中越跳越高的运动员 D．在竖直平面内作匀速圆周运动的小球5、在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为R的匀速圆周运动，若绳子拉力为F，在小球经过圆周的时间内，F所做的功为()A．0 B．RF C．RF D．RF6、(本题9分)飞行员进行身体素质训练时，抓住一质量不计的秋千杆由水平状态开始下摆，到达最低点的过程中（如图所示），飞行员所受重力做功的瞬时功率的变化情况是A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大7、(本题9分)图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是()A．图乙中x＝4B．小球从B到C损失了0.125J的机械能C．小球从A到C合力做的功为-1.05JD．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m8、(本题9分)起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（）A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量9、如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是：（）A．使两极板靠近 B．减小正对面积C．插入电介质 D．增大正对面积10、木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如下图所示，则下列说法正确的是(g=10m/s2)()A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为3JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.111、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．12、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h．直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门．重力加速度大小为g．（1）若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________．（2）若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律．（3）实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能或小测量误差,下列做法正确的是（_______）(填对应的字母序号)A．释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可B．选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上C．选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上14、（10分）利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）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，质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上，木板A右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s．平台最右端有一个高h=1.15m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面．现将质量m=1kg的小滑块B（可视为质点）以的初速度从A的左端水平滑上A，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件?（1）平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用，平台其余部分光滑．在满足第（1）问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A．设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l，试讨论因μ的取值不同，B在PQ间通过的路程大小．16、（12分）质量M＝0.6kg的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t＝0时，两个质量都为m＝0.2kg的小物体A和B，分别从小车的左端和右端以水平速度m/s和m/s同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度；（2）车的长度是多少？（3）从A、B开始运动计时，经8s小车离原位置的距离.17、（12分）如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球在轨道的最高点对轨道的压力大小恰等于小球的重力，问：(1)小球落地时速度为多大？(2)小球落地时水平方向的位移？

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】

A.根据万有引力提供向心力，得，其中M为地球质量，r为卫星的轨道半径。可知轨道半径越大，卫星所受向心力小，故A项错误；B.根据万有引力提供向心力得轨道半径越大，运行的角速度越小，故B项错误；C.根据万有引力提供向心力得轨道半径越大，运行的线速度越小，故C项错误；D.根据万有引力提供向心力得：轨道半径越大，运行的周期越大，故D项正确。2、B【解析】

A.物体A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；B.弹簧开始是被压缩的，物体A向上运动时，弹簧先回复原长，后被拉长，所以弹力先减小后增大，故B正确；C.开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移x=x1+x2=，故C错误；D.根据牛顿第二定律，F-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D错误；3、D【解析】试题分析：根据在相同时间内水星转过的角度为,金星转过的角度为，则可求得水星的角速度与金星角速度之比为；根据，可得,所以可求出水星和金星到太阳的距离之比；根据,可求得水星和金星绕太阳运动的周期之比；根据，则，知道水星和金星到太阳的距离之比后，可求得水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比．选项A是错误的．考点：万有引力定律及牛顿定律．4、B【解析】

A．沿斜坡匀速行驶的汽车,动能不变，重力势能变化，则机械能不断变化，选项A错误；B.真空中自由下落的羽毛，只有重力做功，机械能守恒，选项B正确；C.蹦床运动中越跳越高的运动员，因到达最高点时的重力势能不断增加，则机械能不断增加，选项C错误；D.在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项D错误；故选B.5、A【解析】绳子拉着小球在水平面上做匀速圆周运动，绳子的拉力提供向心力，所以绳子拉力的方向始终与速度方向垂直，不做功，所以在小球经过四分之一，圆周的过程中，F所做的功为零，故A正确，BCD错误．6、C【解析】试题分析：刚开始竖直方向上的速度为零，重力的瞬时功率为零，到达最低点时，竖直方向上的速度为零，重力的瞬时功率为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．7、ACD【解析】

A.当h＝0.8m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故，所以＝gr＝10×0.4m2·s-2＝4m2·s-2，故选项A正确；B.从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；C.小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8m，故选项D正确。8、ACD【解析】

AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。9、ACD【解析】

使两极板靠近，两极板间距减小，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故A正确；减小正对面积，由电容的决定式：，可知电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故B错误；插入电介质，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故C正确；增大正对面积，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故D正确。10、CD【解析】

木板A和物块B组成的系统动量守恒，因此有解得；木板获得的速度为v=1m/s，木板获得的动能为J，A错误；由图得到：0-1s内B的位移为m，A的位移为m，木板A的最小长度为m，C正确；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为m/s2，根据牛顿第二定律得：，代入解得，，D正确。系统损失的机械能为J，B错误。11、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。12、BC【解析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)dt1dt【解析】

（1）小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为v1=d（2）要验证的关系是：mgh=12mv2（3）实验时要选用密度较大的铁球相对阻力较小，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上，以减小实验的误差，故选B.【点睛】此题关键是要搞清用光电计时器测量速度的原理，明确瞬时速度的测量方法，即用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，知道要验证的能量关系．14、AB-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若机械能守恒，有mgh=则v2=2gh可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．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）s应满足s>1m（1）【解析】(1)设AB的共同速度为，由动量守恒定律有对A由动能定理：-0解得s=1m,即保证A与平台相碰前AB能共速，s应满足s>1m.(1)设滑块到达Q处的速度为，且滑块恰好达到斜坡顶端，根据机械能守恒定律：由(1)可知滑块进入PQ间时的速度大小为，当滑块到达Q处速度为，对滑块由动能定理：解得：即，滑块从斜坡顶端离开；滑块在PQ间通过的路程为0.5m;若滑块滑上斜坡后，从斜坡返回，到达P点速