2023年广东省揭阳市产业园区物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=8cm、ac=6cm、bc=10cm，小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线斜向下。关于小球a、bA．同号电荷，k=925C．异号电荷，k=9252、(本题9分)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则以下说法错误的是（）A．质点不可能做匀变速曲线运动B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速度的变化量总是不变3、我国发射的神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度4、(本题9分)如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球。a球质量为m，静置于地面；b球质量大于a球的质量，用手托住b球，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为1.5h，则b球的质量为()A．3m B．2.5m C．2m D．1.5m5、(本题9分)汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度是v1．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是（）A． B．C． D．6、(本题9分)在高处以初速v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ角的过程中，石子的水平位移的大小是（）A．v02sinθg B．7、(本题9分)如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（）A．弹簧与重物的总机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变 D．重物的机械能增加8、一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为9、如图所示，水平传送带长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速放上可视为质点的小木块，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，则小木块从左到右的运动时间可能是（）A． B．+ C． D．10、(本题9分)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力11、如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（）A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能12、(本题9分)如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（）．（g取10m/s2）A．1.5rad/s B．2.5rad/s C．3.5rad/s D．4.5rad/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一台电动机的功率为10kW，用这台电动机匀速提升质量为2×104kg的货物，提升的速度为_________m/s。(不计空气阻力，g=10m/s14、(本题9分)细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层之间的电压达0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为________V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于____________J.15、(本题9分)宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，万有引力恒量为G，则该星球表面重力加速度为，该星球的平均密度为三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的光滑圆槽顶端由静止滑下．在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？17、（10分）(本题9分)一竖直放置的半径为R＝0.4m半圆形轨道与水平直轨道在最低点平滑连接．质量m＝0.05kg的小球以一定的初速度沿直轨道向右运动，并沿圆轨道的内壁冲上去．如果小球经过N点时的速度v1＝6m/s；小球经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为x＝1.6m，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）小球经过M时速度大小；（1）小球经过M时对轨道的压力大小；（3）小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力所做的功．

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、D【解析】

要使小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，a、b的电荷一定为异号，由几何关系可知：ab与ac的夹角为90°，ca与bc的夹角为53°，根据平行四边形定则得：FacFbc=cos53°=35，根据库仑定律2、A【解析】

质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，若合力方向与原速度的方向不共线，则质点将做匀变速曲线运动，故A错误；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确；由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向一相同，故C正确；因为合外力恒定，加速度恒定，由△v=a△t可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变。故D正确。此题选择不正确的选项，故选A。【点睛】本题要注意物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向不在同一直线上，如果在同一直线则做直线运动，不在同一直线上则做曲线运动；同时还要正确理解牛顿第二定律和加速度的定义a=△v/△t，知道加速度与力和速度之间的关系．3、B【解析】

根据万有引力提供向心力得出：A.周期，神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．故A错误；B.向心加速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度．故B正确；C.角速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故C错误；D.速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度．故D错误；4、A【解析】

b球落地时，a、b两球速度大小相等，设为v，此时a球离地高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒12mv2=mg由题知Δh=1.5h-h=0.5h解得b球落地时两球共同速度v=gh在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，有mbgh-mgh=12

(mb＋m)v解得b球的质量mb=3mA.mb=3m，与结论一致，故选项A符合题意；B.mb=2.5m，与结论不一致，故选项B不合题意；C.mb=2m，与结论不一致，故选项C不合题意；D.mb=1.5m，与结论不一致，故选项D不合题意。5、C【解析】试题分析：当汽车空载时，有：．当汽车装满货物后，有：，联立两式解得：．故C正确，ABD错误．故选C．【点睛】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求出所装货物的质量．6、C【解析】

根据平行四边形定则知，石子竖直分速度为：vy=v0tan7、AB【解析】

由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过弹簧的形变量判断弹性势能的变化，通过能量守恒判断重物机械能的变化．【详解】由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与重物系统的总机械能守恒．故A正确．在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加．故B正确．根据能量守恒定律知，系统机械能不变，弹簧的弹性势能增加，则重物的机械能减小．故CD错误．故选AB．8、ABD【解析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。9、BCD【解析】

小木块在传送带上的运动有以下几种可能：①木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动；②只做匀加速运动，但到达最右端的速度小于传送带的速度；③只做匀加速运动，但到达最右端的速度等于传送带的速度；B.小木块放到传送带上之后，若L较长，木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动，运动到最右端时间，故B正确；C.小木块放到传送带上之后，若L较短，木块只做匀加速运动，运动到最右端时间，故C正确；D.小木块放到传送带上之后，若L可能为某一个值，木块只做匀加速运动，且运动到最右端时，速度就是传送带的速度v，运动时间，故D正确；A.由BCD分析可知，A错误。10、BC【解析】

AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．11、AC【解析】

A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.12、AB【解析】

当物体M在此平面绕中心轴线以角速度转动时，当A恰好要向里滑动时，取得最小值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，当A恰好要向外滑动时，取得最大值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，所以角速度范围是：，故AB正确，CD错误；故选AB．【点睛】本题是圆周运动中临界问题，抓住当A恰好相对此平面滑动时静摩擦力达到最大，可能有向外滑的运动趋势，也有可能向里滑的趋势，最后由牛顿第二定律求解角速度的取值范围．二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.05【解析】

货物被匀速提升，则发动机提供的拉力和重力相等，即F=mg=2×根据P=F⋅v，得：v=故本题的答案为：0.05m/s14、5×1056.4×10-20【解析】由题意得，膜内电场强度为

由电场力做功与电势差的关系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J15、2v0【解析】试题分析:（1）设月球的密度为ρ，月球的重力加速度为g，小球在月球表面做平抛运动则：水平方向：s=v0t,竖直方向：h=（2）月球表面的物体受到的重力等于万有引力为：mg=GMmR2,月球的质量为：考点：考查万有引力定律及其应用．【名师点睛】本题要抓住万有引力与平抛运动联系的桥梁是重力加速度g，知道根据万有引力等于重力是求星球质量的常用思路．三．计算题(22分)16、【解析】圆槽固定时，木块下滑过程中只有重力做功，由动能定理得：mgR=mv12-0…①

解得：木块滑出槽口时的速度：