河北省衡水中学滁州分校2023年物理高一下期末联考模拟试题含解析

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)“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定圆轨道上稳定飞行。如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小D．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变2、(本题9分)下面列举的实例中，机械能守恒的是（）A．雨滴在空中匀速下落 B．汽车沿斜坡加速上升C．物块沿光滑斜面自由上滑 D．飞机沿水平跑道减速滑行3、如图所示，一直径为d的纸质圆筒以角速度ω绕轴O高速转动，现有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周时，在筒上留下a、b两个弹孔，已知aO、bO间夹角为，则子弹的速率为()A． B． C． D．4、(本题9分)在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②6、(本题9分)如图，一个质量为m的均匀光滑小球处于静止状态，三角劈与小球的接触点为P，小球重心为O，PO的连线与竖直方向的夹角为θ．则三角劈对小球的弹力（）A．方向竖直向上，大小为mgB．方向竖直向上，大小为mgcosθC．方向沿PO向上，大小为D．方向沿PO向上，大小为mgtanθ7、(本题9分)如图，一木块放在光滑水平地面上，一颗子弹水平射人木块中，此过程中木块受到的平均阻力为，子弹射人深度为，木块位移为，则此过程中（）A．木块增加的动能为B．子弹的内能增加了C．子弹和木块组成的系统机械能守恒D．子弹动能的减少大于木块动能的增加8、(本题9分)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大9、(本题9分)用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是A．小球线速度大小一定时，线越长越容易断B．小球线速度大小一定时，线越短越容易断C．小球角速度一定时，线越长越容易断D．小球角速度一定时，线越短越容易断10、(本题9分)质量为m的小球以某一初速度竖直向上抛出上升过程的加速度大小为1.5g(g为重力加速度)，上升的最大高度为h，则在整个上升过程中以下说法正确的是A．小球动能减少了mghB．小球动能减少了1.5mghC．小球克服阻力做功1.5mghD．小球机械能减少了0.5mgh11、(本题9分)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越小D．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大12、(本题9分)如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从某一高度摆下．当小球经过最低点时，下列说法正确的是（）A．细绳对小球拉力的方向竖直向上B．细绳对小球拉力的大小等于重力C．小球经过最低点的速度越大，细绳对小球的拉力越大D．细绳对小球的拉力大小与小球经过最低点的速度大小无关二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验：(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，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3，在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=____________；(3)该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，该同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp_____ΔEk（选填“>”、“=”或“<”）；(4)若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=________。14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB__________

；

(2)从起点O打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=

______

，此过程中物体动能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通过计算，数值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，这是因为

______

；

(4)实验的结论是

______

．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）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量。16、（12分）(本题9分)如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．（1）定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？（2）求出电源的电动势和内阻．17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板A上掉下．已知木板A、B和滑块C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦因数均为μ.求：(1)木板A与B碰前的速度v0；(2)整个过程中木板B对木板A的冲量I.

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】

轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能。A.动能、重力势能和机械能逐渐减少，与结论不相符，选项A错误；B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变，与结论不相符，选项B错误；C.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小，与结论相符，选项C正确；D.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

A、雨滴在空中匀速下落隐含了受到空气摩擦力的条件，机械能不守恒，故A错误；B、汽车加速上升，受到的地面摩擦力与汽车提供的动力都不是保守力，机械能不守恒，故B错误；C、斜面光滑，只受重力，机械能守恒，故C正确；D、水平面上减速滑行，必定受到阻力（非保守力），机械能不守恒，故D错误；故选C3、B【解析】

设子弹的速度为v0，由题意知，子弹穿过两个孔所需时间；若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，纸质圆筒在这段时间内转过角度为π-φ，由角速度的公式有；由两式解得．A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

在两极：；在赤道上：，则；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；5、C【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C6、C【解析】

弹力中点线接触时方向垂直于线，即三角劈对球的弹力垂直于过P点的球的切线，然后根据平衡条件求弹力的大小．对小球受力分析，三角劈对小球的弹力方向沿PO向上，采用合成法，如图，由几何知识得故选C．7、AD【解析】A、对木块，由动能定理得，其增加的动能为，故A正确；B、系统增加的内能，对子弹，其子弹的内能增加小于，故B错误；CD、子弹和木块组成的系统，子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能，故系统机械能不守，子弹动能的减少大于木块动能的增加，故C错误，故D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理得出子弹损失的动能和木块获得的动能，根据阻力与相对路程的乘积等于系统获得的内能，求出系统损失的机械能．8、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.9、BC【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得，细线的拉力，小球线速度大小v一定时，线越短，圆周运动半径r越小，细线的拉力F越大，细线越容易断．故A错误，B正确．根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=mω2r，小球解速度大小ω一定时，线越长，圆周运动半径r越大，细线的拉力F越大，细线越容易断．故C正确，D错误．故选BC．考点：匀速圆周运动；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题考查对圆周运动向心力的分析和理解能力；小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，受到重力、水平面的支持力和细线的拉力，重力和支持力平衡，由细线的拉力提供小球的向心力．拉力越大，细线越容易断．10、BD【解析】

AB.小球的合外力大小F合=ma=1.5mg，方向竖直向下，根据动能定理得：小球动能减少量△Ek=F合h=1.5mgh，故A错误，B正确.CD.小球重力势能增加了mgh，动能减少了1.5mgh，所以机械能减少了0.5mgh，根据功能关系知：小球克服阻力做功等于小球机械能减少，因此小球克服阻力做功0.5mgh；故C错误，D正确.11、BD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动是因为万有引力充当向心力，由万有引力公式可知周期、半径及线速度的关系；【详解】卫星的向心力由万有引力提供得；

A、由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小，故A错误，B正确；

C、由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故C错误，D正确．【点睛】判断卫星各量的变化时，最好直接利用万有引力公式充当向心力列出方程推导出结论后再进行判断，千万不要乱套公式．12、AC【解析】

小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，方向指向圆心，所以细绳对小球拉力的方向竖直向上，，根据向心力公式得：F-mg=m，F=mg+m＞mg，速度越大，拉力越大，故AC正确，BD错误．故选AC．【点睛】本题的关键是知道小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，知道向心力方向指向圆心．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB系统>【解析】

(1)[1]打点计时器需接交流电源；实验中需要用刻度尺测量点迹之间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选AB。(2)[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量[3]B点的瞬时速度则动能的增加量(3)[4]该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差；[5]由于阻力的影响，该同学数据处理的结果比较合理的应当是。(4)[6]重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得由纸带数据可得加速度重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小14、0.98m/s0.49J0.48J>存在摩擦阻力在误差范围内物体下落机械能守恒【解析】(1)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J动能的增加量ΔE(3)可见重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是实验中存在摩擦阻力；(4)实验的结论是在误差允许的范围内，机械能守恒。点晴：通过相等时间间隔内位移的变化判断纸带的哪一端与重物相连．根据下降的高度求出重力势能的减小量；根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出动能的变化量。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）（2）【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运