甘肃省甘南2022-2023学年物理高一第二学期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考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌．对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程，若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是()A．重力做负功，重力势能增加B．重力做负功，重力势能减少C．重力做正功，重力势能减少D．重力做正功，重力势能增加2、(本题9分)如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功Wf为A．B．WC．+WD．W-3、(本题9分)如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度一起向右运动，则甲、乙两球的质量之比为A．1：1 B．1：2 C．5：1 D．5：34、(本题9分)如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．10m B．30m C．40m D．60m5、以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t后速度达到最大速度vm,在此过程中汽车通过的位移为s,则()A．s﹥ B．s=C．s﹤ D．无法判断6、(本题9分)如图所示，在AB间有两轨道Ⅰ和Ⅱ，物体从轨道顶端A由静止下滑，且与两轨道间的动摩擦因数均相同，不计物体在C点时的能量损失，物体分别沿Ⅰ和Ⅱ轨道到达底端B时摩擦力做功分别为W1和W2，则W1和W2的大小关系（）A．W1<W2B．W1>W2C．W1=W2D．无法判断7、(本题9分)美国科学家通过射电望远镜观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行．设每个星体的质量均为M，忽略其它星体对它们的引力作用，则（）A．环绕星运动的角速度为ω=B．环绕星运动的线速度为5GMC．环绕星运动的周期为T=4πD．环绕星运动的周期为T=2π8、(本题9分)在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同9、(本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随坐标y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，在ND段中C点电势最高，则A．q1与q2带异种电荷B．A、N两点的电场强度大小为零C．从N点沿y轴正方向到D点，电场强度大小先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功10、(本题9分)党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境11、(本题9分)如图所示，在斜面上有一个物体，在平行于斜面的力F作用下,向上移动了x，斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为,则此过程中A．物体的重力做负功，做功大小为B．推力对物体做正功，物体机械能变化量为C．物体动能的增加量为D．物体克服摩擦力做功为12、如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是A．整个下落过程中，小球的机械能减少了mgHB．整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h)C．在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m2gHD．在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m2gH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)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．A．直流电源

B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高

B．改变小车的质量(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点

B．计时器打点(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．A．B．C．D．14、（10分）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图甲中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=50g、m2=150g则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=_______；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=________，系统势能的减少量△EP=________，由此得出的结论是_____________________________（3）若某同学作出-h图象如图丙，则当地的实际重力加速度g=___________．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，光滑半圆弧轨道的半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m的小物块（视为质点）从A点以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰好位于水平滑道的末端C（此时弹簧处于自然状态）。若物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，弹簧的最大压缩量为d，物块被弹簧反弹后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg（g为重力加速度的大小），求：（1）物块通过B点时的速度大小vB；（2）物块离开弹簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小；（3）物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v0。16、（12分）(本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时下端距A为2L．当下端运动到A下面距A为时物块运动的速度达到最大．（1）求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；（2）求物块停止时的位置；（3）要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？17、（12分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s。已知飞机质量m=7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10 （1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P。

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】运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，重力势能减少，故ABD错误，C正确．点晴：解决本题的关键要掌握判断力做功正负的方法，知道重力做正功时重力势能减少，根据重力方向与位移方向的关系分析其做功正负，从而判断出重力势能的变化．2、D【解析】

从A到B的过程由动能定理可得：，解得；A.，与结论不相符，选项A错误；B.W，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。3、C【解析】

设碰撞前甲球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，代入数据解得：m甲：m乙=5：1，故C正确，ABD错误．4、B【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．5、A【解析】

以恒定功率从静止开始运动的汽车的速度时间图像如图所示图像下面的面积表示位移，由图可知该面积大于图中三角形的面积，故A正确，BCD错误。故选A。6、A【解析】

设斜面I的倾角为，高为，斜面II的倾角为，高为，斜面底长为L，根据功的公式有，可见，克服摩擦力做的功与斜面高度或倾角无关，只与斜面底边长有关，即，A正确．【点睛】应熟记重要结论：物体沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功等于动摩擦因数、物体重力、斜面底边长三者的乘积，而与斜面的高度或倾角大小无关．7、AC【解析】

对于某一个环绕星而言，受到两个星的万有引力，两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力．【详解】对某一个环绕星：GM2R2+GM2【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力，并且列出相应的方程进行求解即可。8、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。9、AD【解析】

A.由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A项与题意相符合；B．A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B项与题意不相符；C.从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C项与题意不相符；D.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D项与题意相符．10、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；11、ACD【解析】

A.物体的重力做负功，做功大小为，选项A正确；B.推力对物体做正功，物体机械能变化量等于推力与阻力功的和，即为，选项B错误；C.物体动能的增加量等于合外力的功：，选项C正确；D.物体克服摩擦力做功为，选项D正确。12、BCD【解析】

A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg(H+h），则小球的机械能减小了mg(H+h);故A错误.B.对全过程运用动能定理得，mg(H+h)-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正确.C.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭的过程取向下为正方向，运用动量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的冲量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭后的速度为0，所以小球动量的改变量大小等于m2gH二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BABmgx2质量A【解析】

(1)[1]打点计时器均使用交流电源；A.直流电源与分析不符，故A错误；B.交流电源与分析相符，故B正确；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功：[5]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有：(5)[6]由图示图线可知：纵截距为：则随变化的表达式为：[7]功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为，则代入单位后，的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；(6)[8]若重物质量不满足远小于小车质量，则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由和可得：由动能定理得：而：则实际图线的斜率：，重物质量与小车质量不变，速度虽然增大，但斜率不变；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C正确；B.与分析不符，故D错误．【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（6）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断．14、2.4m/s0.576J0.588J在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒9.7m/s2【解析】

第一空.根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：。

第二空.物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek＝(m1+m2)v52−0＝0.576J；第三空.重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；

第四空.由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。

第五空.题中根据机械能守恒可知，（m2-m1）gh＝(m1+m2)v2，即有：v2＝gh，所以v2−h图象中图象的斜率表示g，由图可知，斜率k=g==4.85，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2。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）7mg（3）2【解析】

(1)由题意可知，物块通过B点时有：解得：(2)在物块由点运动到点的过程中，由机械能守恒定律有：设物块通过点时受到半圆弧轨道的支持力大小为，有：由牛顿第三定律有：解得：(3)对物块压缩弹簧到最短后，被弹簧弹开至点的过程，由能量守恒定律有：其中由(2)可得：解得：对物块由A点下滑至弹簧被压缩到最短的过程，由能量守恒定律有：解得：16、（1）求物块与粗糙斜面的动摩擦因数2tanθ；（2）则物块停止时的位置为物块的下端停在B端；（3）要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要3L．【解析】试题分析：（1）根据动能定理即可求解动摩擦因素；（2）运用动能定理即可求得物