河南省郑州市外国语中学2022-2023学年高一物理第二学期期末调研试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m，则O、P两点的电势差可表示为（）A．UB．UC．UD．U2、如图abc是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g，则（）A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a点开始运动到c点的过程中动能增量为2mgRC．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为2mgRD．小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中机械能的增量为3mgR3、下列有关能量的描述正确的是（）A．“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快4、下列关于曲线运动性质的说法，正确的是（）A．变速运动一定是曲线运动 B．曲线运动一定是变速运动C．曲线运动一定是变加速运动 D．曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动5、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙、丁四个完全相同的小球，从距地相同高度处，以相同大小的速率分别竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜上抛，不计空气阻力，四个小球刚要着地前瞬时，重力的功率分别为P甲、P乙、P丙、P丁，其中最小的是A．P甲、 B．P乙、 C．P丙、 D．P丁6、(本题9分)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s2起动，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末发动机的瞬时功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW7、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示．下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在2～6s内做的功不等于0D．滑动摩擦力的大小为0.6N8、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是A．整个过程中，重力做功B．整个过程中，重力做功C．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率D．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率9、(本题9分)已知月球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为v，则（）A．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为4∶81B．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为16∶81C．载人飞船“近月”运行的速度与“近地”运行的速度之比约为2∶9D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度约为10、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功11、(本题9分)做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．物体加速度可以不变D．它们受合外力一定是变力12、(本题9分)如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（）A．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径B．若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷C．因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比D．可以确定B点的位置坐标二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为_____m/s．在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是___kW．14、(本题9分)如图所示，水平桌面离地面高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处，由静止沿固定在桌面上的光滑曲面轨道下滑至地面，不计空气阻力，重力加速度为g．假设以桌面为零势能的参考平面，则此过程中，重力做的功为_________；小球落地前瞬间的机械能为________．15、(本题9分)如图所示，一部机器由电动机带动，机器上皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动，已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.1m/s1．（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1:n1=___________；（1）A点位于机器皮带轮半径的中点，A点的向心加速度是___________m/s1．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．a．请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．b．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．17、（10分）(本题9分)如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求物体A的速度．

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、A【解析】本题考查匀强电场中电势差与场强的关系.沿着电场线方向电势越来越低,故由题图可知O点电势低,P点电势高,所以OP两点间电势差为负值,匀强电场中两点间电势差取决于两点间沿场强方向的距离,所以有:UOP=-EdOPsinθ=-10sinθ,A项正确.2、B【解析】

A．设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c（恰好达到c点的速度为零），A错误；B．小球从a到c的过程中，动能增量为，B正确；C．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为，故C错误；D．小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有，此段时间水平位移为，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为，水平外力做功为，则机械能的增量为，故D错误．3、A【解析】

A、“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”，其中的“草”其实马儿的能量，这当然是不科学的，违背了能量的转化和守恒定律，故A正确。B、工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，同时电风扇电机有内阻，工作时发热也要消耗电能，总的过程能量守恒，故B错误。C、滑块在粗糙的水平面上减速滑行，通过克服摩擦力做功，动能转化成滑块与地面之间的内能散失在空气中，最终停了下来，该过程能量守恒，故C错误。D、做自由落体运动的物体，在下落过程中，物体减少的重力势能转化成物体的动能，质量越大，下落过程中势能减少越快，但机械能守恒，故D错误4、B【解析】

A.变速运动不一定是曲线运动，如自由落体运动，故A错误；B.曲线运动因为速度方向会发生变化，一定是变速运动，故B正确；C.曲线运动不一定是变加速运动，如平抛运动，故C错误；D.曲线运动不一定是加速度不变的匀变速运动，如圆周运动，故D错误。5、C【解析】设落地速度为v，由动能定理可得：mgh=，由于重力的功相同，初始速率相同，故可知末速率相同，但是竖直向上和竖直向下的末速度都是竖直向下，重力的功率都为P=mgv，是最大的；水平抛出得小球竖直初速度为零，落地时竖直速度最小，重力的功率最小，故C正确，ABD错误．故选C.6、B【解析】

根据牛顿第二定律得：F-f=ma，则F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽车第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率为：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正确，ACD错误．7、AB【解析】

A项：内物体的位移大小为：，故A正确；B项：内，物体的加速度为：，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力为：，在内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s内拉力做的功为：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s内拉力做的功为：W=W1+W2=70J．故B正确；C项：在内，物体做匀速运动，合力做零，故合外力做功为零，故C错误；D项：在内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力为：f=F，得：，故D错误。8、AD【解析】AB、根据重力做功可知，故A正确，B错误；CD、根据动能定理得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率，B物体重力的瞬时功率，则，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．9、BC【解析】

A．根据万有引力公式与重力的关系可得B正确，A错误；C．根据万有引力公式和牛顿第二定律可得C正确；D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度与绕月球表面飞行速度相同，因此约为，D错误。故选BC。10、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．11、AC【解析】

曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.12、AD【解析】

A．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为且有则因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；B．由公式得由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；C．根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为，B对应的圆心角为；即可确定对应的圆心角，由公式由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；D．由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、5018【解析】因为汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以由二力平衡条件可知，发动机所提供的牵引力：F=f=1200N；因为P=W/t=Fs/t=Fv，所以汽车的行驶速度：v=P/F=60000W/1200N=50m/s；在同样的阻力下，牵引力仍为1200N，发动机输出的实际功率是：P′=Fv′=1200N×15m/s=18000W=18kW．14、mg(h+H)mgh