甘肃省武威八中2023年高一物理第二学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示,一只蜗牛正在葡萄枝上休息静止状态,若葡萄枝的倾角为α,则葡萄枝对重为G的蜗牛的作用力大小为()A．Gsinα B．GcosαC．G D．小于G2、(本题9分)如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h，一小球从O点由静止下落，压缩弹簧至最低点D，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，小球自O点下落到最低点D的过程中，下列说法正确的是（）A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度与h无关C．小球达到最大速度的位置随h的变化而变化D．弹簧的最大弹性势能与h成正比3、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A．P点的电势将降低B．极板带电量将增加C．带电油滴的电势能将增大D．带电油滴将竖直向上运动4、(本题9分)如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50t的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52s的时间内将客机拉动了约40m。假设大力士牙齿的拉力约为5×103N恒定不变,绳子与水平方向夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中()A．重力做功约2.0×107JB．拉力做功约1.7×105JC．克服阻力做功约为1.5×105JD．合外力做功约为2.0×105J5、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．路程 B．加速度 C．时间 D．质量6、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是（）．A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度大于C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力7、(本题9分)某人将一重物由静止举高h，并获得速度v，下列说法正确的是A．合外力对物体做的功等于物体机械能的增加B．物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加C．人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和D．人对物体做的功等于物体机械能的增加8、(本题9分)两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，最终停止．以下说法正确的是（）A．质量小的物体滑行的距离较长B．质量大的物体滑行的距离较长C．质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D．在整个滑动过程中，两物体克服摩擦阻力做功相等9、(本题9分)在水平地面上固定一高度为、倾角为的光滑斜面,在斜面顶端分别平抛一小球、由静止释放一完全相同的小球,两球恰好在斜面底端相遇,则（）A．小球的初速度大小为B．两小球释放的时间间隔为C．两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量不同D．小球落到斜面底端时速度与水平方向夹角的正切值为10、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中OA为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0~t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1~t2时间内，汽车的功率等于Ffv2C．t1~t2时间内汽车的功率等于t2以后汽车的功率D．t1~t2时间内，汽车的平均速度等于11、在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重适宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。如图，当红蜡块从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是A．运动轨迹是曲线 B．运动轨迹是直线C．速度大小不变 D．速度大小变化12、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定的实验中（1）有些器材类型不同但功能相向，下图中的甲和乙都是________（填“计时”、“测速”或“测距”）的仪器．其中使用交流220V电源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同学将实验器材组装好，释放重锤前瞬间的情景如图所示，其中操作合理的是________（3）该实验中，下列方法有助于减小实验差的是________A．在重锤的正下地面铺海绵B．根据计算重锤下降高度h时所获得动能C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（4）采用交流电源的频率为，打点计时器打下O点（图中未标出）时，质量重锤开始下落，得到如图所示的纸带．A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图所示．从开始到下落至B点，重锤下降过程中减少的重力势能是，增加的动能是________J．（计算结果保留2位有效数字）14、（10分）(本题9分)某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：

（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为___．（2）仅改变物块质量进行试验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是___（填“甲”或者“乙”）（3）图甲所用物块质量为m=0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为___N，物块与木板间的动摩擦因数为____．（保留两位有效数字，g=9.8m/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、（12分）(本题9分)如图甲所示，水平面上A点处有一质量m＝0.5kg的小物块，从静止开始在水平向右恒力F1作用下运动，通过B点时立即撤去力F1，物块恰好落到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离d的关系如图乙所示。已知AB间距为2m，斜面倾角＝37°，BP间距为3m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求(1)物块通过B点时速度大小;(2)恒力F1大小(3)现将图甲装置置于风洞实验室中，斜面BC.处于风场中，且足够长。物块从B点以(1)同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F1，同时物块受到大小为4N的风力F2作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调，如图甲所示。调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短，求该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能.16、（12分）(本题9分)图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m，一质量m＝1kg的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A点以大小v2＝12m／s的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D点．已知A、B两点间的距离L1＝1．71m，物块与水平轨道写的动摩擦因数2．2，取g＝12m／s2，圆形轨道间不相互重叠，求：（1）物块经过B点时的速度大小vB；（2）物块到达C点时的速度大小vC；（3）BD两点之间的距离L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q17、（12分）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.

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】

因蜗牛静止，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力为零，因此，蜗牛受到葡萄枝的作用力大小等于蜗牛重力，方向竖直向上，再根据牛顿第三定律，葡萄枝对蜗牛的作用力大小为G，方向竖直向下。A.Gsinα与分析结果不符，故A错误。B.Gcosα与分析结果不符，故B错误。C.G与分析结果相符，故C正确。D.小于G与分析结果不符，故D错误。2、A【解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；

B、设小球刚运动到A点时的速度为v，则有，，小球接触弹簧后先做加速运动，当弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，此时小球的速度最大，则有，，该过程中机械能守恒，由功能关系可得：，得：，可知小球的最大速度与h有关，故B错误；

C、当弹簧的弹力与重力大小相等时，即弹簧压缩量为时小球的速度最大，与h无关，故C错误；

D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点，当小球运动到最低点D时，弹性势能最大，动能为0，则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：，可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系，但不是成正比，故D错误。点睛：本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能，综合性较强。3、C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势低于下极板的电势，则知P点的电势将升高．故A错误．油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故D错误．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带正电，P点的电势升高，则油滴的电势能将增加．故C正确．故选C．点睛：本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．4、B【解析】A、C项：由于飞机在水平面上运动，所以重力不做功，故A、C错误；B项：由功的公式W=FxcosD项：飞机的获得的动能Ek=12mv2点晴：掌握功的公式计算拉力做功，能根据动能定理求合外力功和阻力功是正确解题的关键。5、B【解析】路程、时间和质量都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向是矢量，故选B.6、C【解析】

AB．从最低点到最高点，根据动能定理有带入数据可得最高点速度对于轻杆，既可以提供向上的支持力也可以提供向下的拉力，所以无论多大的速度，只要能够到达最高点都可以通过最高点，所以小球P能够到达最高点，但是速度小于，选项A、B错误．CD．在P点受力可得说明杆的支持力竖直向上，选项C正确，D错误．【点睛】圆周运动合力提供向心力，轻杆模型和细线轻绳不同，轻杆的弹力不一定沿杆的方向，可以沿杆向外，也可以沿杆向内，所以圆周运动只要能到达最高点，就可以通过．合力提供向心力，可以假设弹力方向为正方向与重力方向相同，计算结果若为负，说明与重力方向相反．7、BCD【解析】

根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，物体重力做的功等于重力势能的变化量，除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量．【详解】根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故A错误；物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故B正确；人对物体做的功等于物体机械能的变化量，而物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，所以人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和，故C正确；根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故D正确。故选BCD。8、AD【解析】A、B、由动能定理可知：-μmgs=0-EK；由公式可知，因初动能相同，故两物体克服阻力做功相同；而，故质量大的物体，滑行距离要小，故A正确，B错误；C、D、由-μmgs=0-EK可知摩擦力做功相等，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】本题综合考查动能定理、牛顿第二定律及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间，则应考虑应用牛顿第二律，若不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系．9、BD【解析】做平抛运动的物体：，；解得，，选项A错误；沿斜面下滑的物体：a=gsinθ，解得：，则P、Q两小球释放的时间间隔为，选项B正确；两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量等于重力做功mgh，则动能变化量相同，选项C错误；小球P落到斜面底端时；速度与水平方向夹角的正切值为，选项D正确；故选BD.点睛：解决本题的关键知道两个物体的运动规律；平抛运动在水平方向匀速运动，竖直方向上做自由落体运动，抓住两球运动的位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．10、BC【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，t2时刻达到最大速度，则功率为P=Ffv2，选项B正确；C.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，故C正确。D.t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，故D错误。11、BC【解析】

蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，都没有加速度，所以合运动一定为直线运动，并且速度保持不变.A．轨迹为曲线与分析不符，故A错误B．轨迹为直线与分析相符，故B正确C．速度大小不变与分析相符，故C正确D．速度大小变化与分析不符，故D错误【点睛】两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.12、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、计时乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].电磁打点计时器和电火花计时器都是计时仪器，电磁打点计时器使用4-6V的电压，电火花计时器使用220V的电源，即使用交流220V电源的是乙．

(2)[3].在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误；

(3)[4].A.在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，对减小实验误差没有帮助，故A错误；

B.重锤下降过程不是自由落体运动，加速度不等于g，故B错误；

C.重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；

D.选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；

(4)[5].根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：增加的动能为：14、控制变量法乙0.61（0.60~0.63）0.1（0.44~0.46）【解析】

第一空、控制变量法多种因素影响到所测物理量的时候，通常在保证其它因素不变的情况下，只考虑某一种因素对研究物理量的影响，这种方法称为控制变量法．第二空、乙仅改变物块质量，从甲、乙两图可知，乙物体的质量较大．第三空、0.61（0.60~0.63）图甲中所示的最大静摩擦力为0.61N；第四空、0.1（0.44~0.46）物块与木板间的动摩擦因数====0.1．三、计算题要