辽宁省沈阳市五校协作体2023年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

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)物体从离地面高h=0.8m处以v0=3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2A．物体下落的时间0.1sB．物体着地点与抛出点间的距离为2mC．物体着地前瞬间的速度大小为5m/sD．物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为452、(本题9分)发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是A．开普勒、卡文迪许 B．牛顿、伽利略C．开普勒、伽利略 D．牛顿、卡文迪许3、在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，则下列说法正确的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．铜丝电阻小，对人体起到保护作用C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零4、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由物体本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的5、(本题9分)关于力对物体做功，以下说法正确的是A．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反B．不论怎样的力对物体做功，都可以用W=Fxcosα计算C．合外力对物体不作功，物体必定做匀速直线运动D．滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功6、(本题9分)如图所示，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（）A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+MgD．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg7、如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球以后将向右做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽内上升的最大高度为8、(本题9分)如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ．当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L．小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()A．WF＝FL(cosθ＋1)B．WF＝2FLcosθC．Wf＝μmgLcos2θD．Wf＝FL－mgLsin2θ9、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度10、如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块滑到b点时的速度为B．c点与b点的距离为C．物块滑到b点时对b点的压力是3mgD．整个过程中物块机械能损失了mgR11、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是A．弹簧的弹性势能一直增大B．小球的动能先增大后减小C．小球的重力势能先增大后减小D．小球和弹簧系统的机械能先增大后减小12、(本题9分)起重机通过缆绳吊着质量为的物体，沿竖直方向以加速度由静止开始提升高度，下列说法中正确的是（）A．物体的重力做功为B．物体的重力势能增加C．物体的机械能增加D．物体的动能增加二、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“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝________，重锤动能的增加量为△EK＝__________．（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=__________,它和当地的重力速度g进行比较，应该是a_________g（填“>”、“=”或“<”）．14、（10分）随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中带有基本的测量工具．..（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_________________________．（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___________．（3）待测物体质量的表达式为_____________．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)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求：(1)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小．16、（12分）如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。17、（12分）质量为m人造地球卫星绕地球球心作匀速圆周运动，卫星到地面的高度为h。地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，自转不考虑。求:(1)卫星与地球间的万有引力大小(2)卫星的运动周期(3)地球表面处的重力加速度大小。

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、C【解析】

物体在竖直方向上做自由落体运动，根据h=12gt2得：t=2hg=2×0.810s=0.4s，故A错误；物体抛出点到落地点的水平距离为：x=v0t=3×0.4m=1.2m，物体着地点与抛出点间的距离为：s=x22、D【解析】

万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选D．点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．3、C【解析】

屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。所以C正确，ABD错误；故选C【点睛】处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服．带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头4、D【解析】

重力势能取决于物体的重力和高度；故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；故B错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；故C错误；重力势能是由物体和地球共有的；故D正确；故选D．【点睛】本题考查重力势能的决定因素，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；明确重力势能是由地球和物体共有的；其大小与零势能面的选取有关．5、D【解析】

A.一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，故A错误；B.只有恒力做功可用W=Fscosα计算，故B错误；C.合外力对物体不做功，物体可能处于静止，当合外力与物体的运动方向垂直时，物体的运动方向改变，合外力此时不做功，故C项错误；D.滑动摩擦力和静摩擦力对物体可做正功也可做负功，如用传送带向高处传送物体时对物体做正功对传送带做负功，D项正确。6、B【解析】

AB.若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；CD.若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。7、BCD【解析】

小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小．【详解】AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：①，由动能守恒得②，联立①②得，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，A错误B正确；C．对小车运用动能定理得，小球对小车做功，C正确；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则③，④，联立③④解得，D正确．8、BC【解析】拉力在AO段做功为：W1=FS，s为F作用点的位移即绳子伸长的长度，小物体从A运动到O的过程中，利用数学几何关系在绳子缩短关系得S=2cosθL，所以W1=2FLcosθ故A错误，B正确．根据几何关系得OB斜面倾角为2θ，小物体在BO段运动过程中摩擦力f=μmgcos2θ，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf=fL=μmgLcos2θ，故C正确，D错误．故选BC．9、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．10、BCD【解析】

A.由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A不符合题意；B.对全程由动能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc两点间的距离为，故B符合题意；C.b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由可得支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故C符合题意；D.在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D符合题意；11、AB【解析】

A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；C、在向下运动过程中，小球的质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变。故D错误。12、AC【解析】

AB．因为物体上升，所以重力做功为，物体的重力势能增加，故A项正确，B项错误；C．对物体进行受力分析可知，由牛顿第二定律可得：解得：物体所受向上的拉力机械能增加等于除重力外的其它力的功，则机械能增量故C项正确；D．据动能定理可知，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mg(s0+s1【解析】

①重锤