内蒙古自治区乌兰察布集宁区集宁第一中学2023年高一物理第二学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（g为重力加速度）A．小球的合力大小为mgB．弹簧的拉力大小F=mgcosθC．小球的加速度大小为gtanθD．小球的加速度大小为gsinθ2、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．1.5m3、(本题9分)如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（）A．物体B正向右做匀减速运动B．斜绳与水平成30°时，C．地面对B的摩擦力减小D．物体B正向右做加速运动4、如图所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强不相等B．2、3两点的电势不相等C．1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差D．电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能5、光滑的水平面上，物体A、B的质量分别为m1和m2，且，它们用一根轻质弹簧相连接（栓接）。开始时，整个系统处于静止状态，弹簧处于自然长度。第一次给物体A一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v，第二次给物体B一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v，如图所示。已知弹簧的形变未超出弹性限度，比较这两种情况，下列说法正确的是（）A．第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较小B．两种情况，弹簧最短时物体A的速度等大C．两种情况，弹簧的最大弹性势能相同D．第二种情况下，弹簧的最大弹性势能较大6、(本题9分)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm7、(本题9分)如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则A．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒B．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒C．若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s8、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg9、(本题9分)在一次投球游戏中，黄同学将球水平抛出放在地面的小桶中，结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方，不计空气阻力，则下次再投时，可作出的调整为（）A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度10、如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（）A．B和A的运动一定是简谐运动B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比11、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh12、如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J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)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图(1)所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．（2）乙同学采用如图(2)所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是_________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每__s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为__m/s(g取10m/s2)．14、（10分）(本题9分)用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.(1)关于实验操作，下列说法正确的是________.A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度vB＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________.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）(本题9分)如图所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止，（g取10m/s2）求：（1）B落到地面时的速度为多大；（2）B落地后，A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．16、（12分）(本题9分)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．17、（12分）如图所示，一颗质量为的子弹以水平速度击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为已知沙箱的质量为求：（1）沙箱被击穿后的速度v＇的大小；（2）此过程中产生的焦耳热。

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】

根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力F=mgcosθ，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变。烧断前，绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符，故B错误；C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符，故C正确；D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符，故D错误。2、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。3、B【解析】

AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图，

根据平行四边形定则有：vBcosα=vA，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故AD错误；B.根据vBcosα=vA，斜绳与水平成30°时，vA：vB=：2，故B正确；C.在竖直方向上，对B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α减小，则支持力增大，根据f=μFN，摩擦力增大，故C错误；4、C【解析】试题分析：A、匀强电场中的场强处处相同，则，则选项A错误．B、沿着电场线电势逐渐降低，有，则选项B错误．C、由可知，，选项C正确．D、由，而，但电荷的电性未知，与的大小无法比较．故选项D错误．则选C．考点：本题考查了电场强度、电势、电势能、电场线与等势线．5、C【解析】

弹簧最短时，两者速度相等，弹性势能最大第一种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能第二种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能因为，所以，也就是第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大；因为，所以两种情况，弹簧的最大弹性势能相同。AB.由上面分析可知，第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大，故AB错误；CD.由上面分析可知，两种情况，弹簧的最大弹性势能相同，故C正确，D错误。6、A【解析】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMm7、ACD【解析】由于地面光滑，所以物块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；由于物块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有，解得，代入数据得，C正确；要使物块恰好不从车面上滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则，由功能关系有，代入数据解得，故D正确；8、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.9、AC【解析】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间水平位移x=v0t=v0AB.由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持抛出点高度h不变，减小初速度v0.故B错误，A正确；CD.由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持初速度v0大小不变，降低抛出点高度h.故C正确，D错误．故选AC.点睛：小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择．10、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A：f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.11、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；12、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动P，Q二球相碰平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动0.12.5【解析】

（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．（3）在竖直方向上，根据y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s14、(1)AD(2)0.320.93(3)随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m.【解析】

(1)A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；

C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

D、实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故D错误；故选A.(2)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s．根据△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小车运动的加速度为，B点对应的速度：.(3)随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满