2023年四川省成都经开区实验中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)现有一组方向平行于x轴的电场线，若从x轴的坐标原点由静止释放一个带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着x轴的正方向从x1=0处运动到x2=1.2cm处，其电势φ随位置x坐标变化的情况如图所示．下列有关说法正确的是（）A．该粒子一定带负电荷B．该粒子从x1=0处运动到x2=1.2cm处的过程中，电势能一直减小C．在x轴上x=0.6cm的位置，电场强度大小为0D．在x轴上0～0.6cm的范围内和0.6～1.2cm的范围内电场的方向一定相反2、某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知()A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的3、(本题9分)质量为20kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面高度差为3m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为A．600J、0 B．0、600J C．1200J、0 D．0、1200J4、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功5、(本题9分)在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位。用基本单位表示，正确的是A．J/s B．N·m/s C．kg·m²/s² D．kg·m3/s36、(本题9分)因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是A．伽利略 B．开普勒 C．卡文迪许 D．牛顿7、(本题9分)导体a、b的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是A．两导体的电阻Ra>RbB．两导体的电阻Ra<RbC．若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>PbD．若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>Pb8、(本题9分)物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度大小约为11.2km/sB．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度9、(本题9分)从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是()A．两个石块同时落地B．质量较大的石块先落地C．两个石块在落地前瞬间的速度相等D．质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大10、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行，如果某绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球做匀速圆周运动时（绳长不可忽略），下列说法正确的是A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳索无弹力D．绳索有弹力11、如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值12、(本题9分)经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学将数字式体重计放在电梯的水平地板上。在电梯运动过程中，该同学站在体重计上不动。如图表示电梯从静止开始竖直上升过程中的速度v随时间t变化的关系。已知该同学的质量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s内电梯上升的高度是_______m。在19s内对体重计示数的压力最大值与最小值之差是_________N。14、(本题9分)已知地球半径为R，将一物体从地面移到离地面高h处，物体所受万有引力大小减小为原来的四分之一，则h=________（用R表示）。15、(本题9分)如图所示，细线长为L，悬挂一质量为m的小球静止在A点．今施加在小球上一个水平向右的恒力F使其运动到B点，此时细线与竖直方向夹角为θ．那么在这一过程中，恒力对小球做的功为_____，小球重力势能的增加量为_____．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？17、（10分）(本题9分)如图所示，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点．已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）运动员从B点飞出时的速度大小；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

在x轴上0～1.2cm的范围内，电势不断降低，则知x轴上电场的方向一直沿x轴正方向，则粒子由静止开始沿着x轴的正方向运动，所受的电场力沿x轴正方向，与电场方向相同，所以该粒子一定带正电，在该过程中电场力做正功，其电势能减小，故AD错误，B正确；根据图象的斜率等于电场强度，知该电场的电场强度不变，是匀强电场，则知在x轴上x=0.6cm的位置，电场强度大小不等于0，为：，故C错误；故选B．【点睛】根据电势的变化分析电场的方向．根据粒子运动方向结合图象判断粒子电性；根据图象的斜率等于电场强度，判断电场的性质；根据电场力做功情况判断电势能的变化．2、D【解析】根据s—t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8m/s，则碰前速度大小之比为5：2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，，故C错误，D正确．故选D3、B【解析】试题分析：铁板相对于二楼平面的高度是零，故铁板相对于二楼平面的重力势能为零；铁板相对于楼外地面的高度为3m，则铁板相对于二楼平面的重力势能EP=mgh=200×3=600J．故选B．4、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．5、D【解析】

根据功率定义，有又由牛顿第二定律，可得F=ma

联立得P=mav其单位为kg∙m

2/s3知功率的单位用基本单位表示为kg∙m2/s3A．J/s，与结论不相符，选项A错误；B．N·m/s，与结论不相符，选项B错误；C．kg·m²/s²，与结论不相符，选项C错误；D．kg·m3/s3，与结论相符，选项D正确；6、C【解析】

牛顿发现了万有引力定律，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，称为“称量地球质量第一人”的科学家。A.伽利略与分析不符，A错误B.开普勒与分析不符，B错误C.卡文迪许与分析相符，C正确D.牛顿与分析不符，D错误7、AC【解析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，b图线的斜率大，则b的电阻小，故A正确，B错误；两电阻串联，电流相等，根据P=I2R得，a的电阻大，则电阻a消耗的功率较大，故C正确；若将两导体并联接入电路，电压相等，根据P=U2R，可知a8、CD【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错．R越大，速度越小，所以B对．要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对．，所以D对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．9、AC【解析】

两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.10、AD【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故A正确、B错误．航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式a=rω2知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．根据可知，绳索弹力不为零，选项C错误，D正确．故选AD．11、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.12、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；二．填空题(每小题6分，共18分)13、69.6120【解析】

[1].速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，所以可得电梯上升的高度为[2].根据题意可知，0-6s电梯的加速度等于，方向竖直向上，处于超重状态；6s-16s电梯处于平衡状态；16s-19s电梯的加速度等于，方向竖直向下，处于失重状态，所以0-6s对体重计示数的压力最大，16s-19s对体重计示数的压力最小，分别为，，14、R【解析】

根据万有引力定律得，地面上：，高度为h处：，解得：h=R。15、Flsinθ；mgl（1﹣cosθ）．【解析】试题分析：力始终沿水平方向，水平位移为lsinθ，所以WF=Flsinθ．重力势能的改变量等于小球克服重力所做的功；故增加量△EP=mgl（1﹣cosθ）故答案为Flsinθ，mgl（1﹣cosθ）．三．计算题(22分)16、（1）υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）50J【解析】

考查了动量守恒和机械能守恒定律的应用【详解】（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB．由动量守恒定律有：0=mAυA-mBυB此过程机械能守恒有：Ep=mAυA2+mBυB2又：Ep＝108J解得：υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为υ′，则有：mBυB-mCυC=(mB+mC)υ′，代入数据得υ′=4m/s，方向向左．此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧