2022-2023学年河南省信阳市达权店高级中学物理高一第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．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、(本题9分)在下列所述实例中，机械能守恒的是：A．滑块沿光滑斜面下滑的过程B．火箭加速上升的过程C．雨滴在空中匀速下落的过程D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程2、放射性同位素钍Th经一系列α、β衰变后生成氡Rn，以下说法正确的是（

）A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个D．钍Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变3、(本题9分)如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法中正确的是（）A．a、c的加速度大小相等，且小于b的加速度B．a、c的角速度大小相等，且大于b的角速度C．b、d的线速度大小相等，且大于a的线速度D．a、c存在在P点相撞的危险4、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N，那么在他减速下降2m的过程中，下列说法正确的是（g=10m/s2）A．他的动能减少了5200JB．他的重力势能减少了1200JC．他的机械能减少了4000JD．他的机械能保持不变5、(本题9分)一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为，它到转轴的距离为，则其它土豆对该土豆的作用力（）A． B．C． D．6、如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。下列说法中正确的是（）A．A、B的角速度相同B．A、C的角速度相同C．B、C的线速度相同D．B、C的角速度相同7、(本题9分)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同物体P、Q质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动．在t0时轻绳断开，Q在F作用下继续前进，则下列说法正确的是A．t0至时间内，P、Q的总动量守恒B．t0至时间内，P、Q的总动量守恒C．时，Q的动量为mvD．时，Q的动量为mv8、(本题9分)如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中A．电梯地板对物体的支持力做的功等于1B．电梯地板对物体的支持力所做的功等于1C．钢索的拉力所做的功等于1D．钢索的拉力所做的功大于19、如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大10、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek11、质量为m的小球从距地面高H处的A点由静止释放，经过时间t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又经t2时间后静止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距离为h，重力加速度为g，小球刚接触泥潭的速度为v，不计空气阻力，关于小球的下落过程，下列分析正确的是（）A．对小球自由下落的过程，由动量定理可有mgB．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mg(H+h)=C．对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=D．对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-012、(本题9分)如图所示，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）．以下判断中正确的是（）A．小球经过A、B两点间的时间sB．小球经过A、B两点间的时间sC．A、B两点间的高度差h=10mD．A、B两点间的高度差h=15m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示的装置叫做“阿特伍德机”，它是早期英国数学家和物理学家阿特伍创制的一种著名的力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示已知重力加速度为g.实验时，该同学进行了如下操作①将质量均为M的重物A、B(A含挡光片及挂钩、B含挂钩)用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；②在B的下端挂上质量也为M的物块C，让系统(重物A、B以及物块C中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t；③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。(1)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为___________.(用g、h、d和表示)(2)引起该实验系统误差的主要原因有___________.(写一条即可)14、（10分）(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置：所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离（单位：cm）如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C是连续打下的三个点。(1)关于这一实验，下列操作中正确的是________A．打点计时器应接直流电源B．应先接通电源打点，后释放纸带C．需使用秒表测出重物下落的时间D．释放重物前，重物应靠近打点计时器(2)若重锤质量为1kg，g取9.8m/s2。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=_______J，从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_______J（结果保留两位有效数字）。通过计算，数值上重锤动能的增加量________重力势能的减少量（填“>”“＝”或“<”），你认为产生误差的一个可能的原因是_________.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)中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术．中国高速列车保有量世界最多、种类最全．高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动．为了让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会让外轨高于内轨，选择合适的内外轨高度差，以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，如图所示，已知某段弯道内外轨道的倾角为，弯道的半径为R，重力加速度为g。（1）若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时，求该列车对轨道的压力大小。（2）求上述弯道的规定速度v的大小。（3）若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度，将会出现什么现象或造成什么后果（请写出三条）?16、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.（2）斜面倾角α．（3）B的最大速度vBm．17、（12分）(本题9分)游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg（不考虑摩擦等阻力，）问：（1）h至少为多大才可使小球沿圆轨道运动而不掉下来．（2）如果h=15m，小球通过M点时的速度为多大？此时轨道对小球的支持力为多大？（3）高度h大，小球滑至N点时轨道对小球的压力越大，试推出于h函数关系式．

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、A【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念分析．【详解】A、木箱沿光滑斜面下滑的过程，斜面对木箱的支持力不做功，只有重力做功，所以木箱的机械能守恒；故A正确.B、火箭加速上升的过程，动能增加，重力势能增加，故机械能增加；故B错误.C、雨滴在空中匀速下落的过程，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小；故C错误.D、游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能不断变化，所以机械能也在变化；故D错误.故选A.【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件及机械能的概念即可进行判断．2、B【解析】

经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．【详解】A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．3、B【解析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力；A.由牛顿第二定律得：，解得：，由题意可知：则：，故A错误；B.由牛顿第二定律得：，解得：，由题意可知：，则：，故B正确；C.由牛顿第二定律得：，解得：，由题意可知：，则：，故C错误；D、由以上分析可知，a、c的轨道半径相等，线速度大小相等，a、c不会发生碰撞，故D错误；故选B．【点睛】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出加速度、角速度、线速度，然后分析答题．4、B【解析】试题分析：在运动员减速下降高度为2m的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：(mg-F)h=ΔEk,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少(F-mg)h=4000J，故A错误。重力做多少功，就有多少重力势能发生转化，所以可得得：WG考点：考查了动能定理，功能关系的应用5、C【解析】

土豆做匀速圆周运动，受重力和其它土豆对其的作用力，设其它土豆对其的作用的水平方向作用力为，竖直方向的作用力为，则水平方向有竖直方向有其它土豆对其的作用力为故A、B、D错误，C正确；故选C6、D【解析】试题分析：AB两点属于同一条传送带上的两点，即线速度相等，两点的半径不同，根据可得，两点的角速度不同，A错误，BC两点属于同轴转动，即两点的角速度相等，两点的半径不同，根据根据可得，两点的线速度不同，C错误，D正确，C点和B点的角速度相等，但是B点和A点的角速度不等，所以AC两点的角速度不等，B错误；考点：考查了匀变速圆周运动过程中各个物理量之间的关系7、AD【解析】

设P、Q所受的滑动摩擦力大小均为f，系统匀速运动时，有F=2f，得f=F/2；轻绳断开后，对P，取向右为正方向，由动量定理得-ft=0-mv，联立得，即时P停止运动．在P停止运动前，即在t=0至时间内，P、Q系统的合外力为零，总动量守恒．故A正确．至时间内，P停止运动，Q匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守恒，故B错误．时，取向右为正方向，对Q，由动量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的动量pQ=mv，故D错误，C错误．故选AD．【点睛】本题是脱钩问题，要抓住脱钩前系统的动量守恒，脱钩后在两者都在运动时系统的动量也守恒．在涉及力在时间上的积累效应时，运用动量定理求动量或速度是常用的方法．8、BD【解析】试题分析：对物体运用动能定理求解支持力做功．对电梯和物体整体运用动能定理求解拉力做功．根据动能定理求解合力对电梯做的功．由动能定理得：对物体WN-mgH=12mv29、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；10、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。11、ACD【解析】

A.对小球自由下落的过程，小球只受重力作用，由动量定理可有s=1m，选项A正确；B.对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mgH=1C.对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=0-D.对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，选项D正确.12、AC【解析】试题分析：小球运动A、B两点的时间分别为、，根据，，可求得s，s，小球从A到B的时间为s，A、B都错。小球竖直方向的位移为m，m，A、B两点的高度差为m，所以C正确。考点：平抛运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、绳子有一定的质量、滑轮与轴之间有摩擦、重物运动受到空气阻力【解析】

第一空.重物A经过光电门时的速度，增加量，系统重力势能的减小量为Mgh，系统机械能守恒应满足的关系式为：，化简得.第二空.系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能是：绳子有一定的质量、滑轮与轴之间有摩擦、重物运动受到空气阻力.14、BD0.480.49<重锤下落过程中受到空气阻力(或纸带与限位孔之间有摩擦)【解析】试题分析：（1）打点计时器应接交流电源，故A错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误；重物下落的时间不需要秒表测量，可以通过打点计时器得出，故C错误；释放重物前，重物应靠近打点计时器，故D正确。（2）B点的瞬时速度vB=xAC2T=(7.06-3.14)×考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，要学会根据可能产生误差