2023届云南省昆明黄冈实验学校物理高一下期末调研试题含解析

2022-2023学年高一下物理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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h22、(本题9分)如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升，若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，下列结论正确的是（

）A．加速运动过程中f≠0，f、N，G都做功 B．加速运动过程中f≠0，N不做功C．匀速运动过程中f≠0，N，G都做功 D．匀速运动过程中f≠0，N，G都不做功：3、(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球，除受重力外，还始终受到一竖直向上的恒力F（已知F=2mg，g为重力加速度）作用，现用一根不可伸长的细轻绳的一端系住小球，绳的另一端固定于O点，并给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则（）A．小球的机械能守恒B．小球在从a点运动到b点的过程中，机械能增大C．小球在a点速度最大D．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，其速度不会小于4、(本题9分)下列说法正确的是（）A．动量大小相同的两个小球，其动能也一定相同B．做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的C．物体做平抛运动时，相同时间内的动量的变化量不可能相同D．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心5、一质点做直线运动的x-t图象如图所示，由图象可知()A．质点沿x轴负方向做匀速运动B．质点沿x轴正方向做匀速运动C．t＝0时，质点的速度是5m/sD．t＝0时，质点的速度是-5m/s6、(本题9分)下列说法符合史实的是（）A．牛顿首先发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量数值D．牛顿首先发现了海王星和冥王星7、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（）A．该波的波速大小为1m/sB．该波沿x轴负方向传播C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变8、(本题9分)光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度9、(本题9分)我国“中星11号”商业通信卫星是一颗同步卫星，它定点于东经98.2度的赤道上空，关于这颗卫星的说法正确的是()A．运行速度大于7.9km/sB．离地面高度一定，相对地面静止C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等10、某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J11、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小12、如图所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在弹簧的正上方高为H处有一个小球自由落下，将弹簧压缩至最短。设小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得最大动能是EK，在具有最大动能时刻的重力势能是EP，则（）A．若增大H，EK随之增大 B．若增大H，EK不变C．若增大H，EP随之增大 D．若增大H，EP不变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地（g=10m/）。前2s内小球的动能增量为__；前2s内重力做功的功率为_____；第2s末重力做功的瞬时功率________。14、(本题9分)有两颗人造地球卫星，质量之比是m1︰m2＝6︰1，轨道半径之比是r1︰r2＝2︰1，则它们的向心加速度之比是a1︰a2＝________，所受向心力之比F1︰F2＝_________．15、(本题9分)两辆小车上分别固定两条条形磁铁，两磁铁的N极相对。两车总质量分别为m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一条直线相向运动，以向右为正方向，某时刻速度分别为v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁场力的作用，两车始终没有直接接触。两车距离最近时，乙车的速度v＝_______m／s；当乙车的速度为向右0.2m/s时，甲车速度三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，木块A质量=2kg，木板B质量=5kg，质量为=3kg的小木块C（可看成质点）置于木板B的最右端，水平地面光滑，B、C间动摩擦因数μ为0.25。开始时B、C均静止，现使A以=9m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以1m/s速度弹回。已知A与B的碰撞时间极短，此后的运动过程中C始终未从B上脱落。G取10m/,求：（1）A、B碰后瞬间B木板的速率；（2）此后的运动过程中木块C的最大速率；（3）木板B的最小长度。17、（10分）(本题9分)甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

根据动能定理研究物体从开始到最高点:

对于1:

对于2:由于斜上抛的物体在最高点的速度方向水平,说明在最高点竖直方向的分速度为0,则有:

对于3:

由于,从以上表达式中可以发现,故D选项正确.【点睛】本题主要考查动能定理，需要学生清楚物体做不同的运动到达最高点的速度特征．根据动能定理表示出三次达到的高度进行比较．2、A【解析】

运动的分解方法有两种：分解速度而不分解加速度，分解加速度而不分解速度．【详解】A、B、加速过程中，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，竖直方向上有位移，所以重力和支持力都做功，在水平方向上有位移，则摩擦力也做功，故A正确，B错误．C、D、匀速过程中，人受力平衡，水平方向无相对运动趋势则不受摩擦力，但在竖直方向上有位移，所以重力和支持力都做功，故C、D错误；故选A．【点睛】解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解；然后再根据功的公式进行分析，注意功的正负的判断．3、C【解析】小球在运动过程中，恒力F对小球做功，所以小球机械能不守恒，A错误．小球从a点运动到b点的过程中，恒力F做负功，所以机械能减小．B错误．恒力F和重力的等效重力为竖直向上的mg，所以b点相当于等效完以后的最高点，a点是等效完以后的最低点，所以a点速度最大．C正确．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，需过等效的最高点，即，，所以速度不会小于，D错误．故选择C．【点睛】根据机械能守恒的条件判断小球机械能是否守恒，再根据除重力以外的力所做功的正负，判断机械能是增加还是减少.再结合等效重力的知识判断哪点速度最大以及能做完整圆周运动的最小速度．4、D【解析】

A.动量与动能的大小关系为可知动量大小相同的两个小球，其动能不一定相同，还要看质量关系，故A项与题意不符；B.在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度不变，故B项与题意不相符；C.物体做平抛运动时受到的力绳子等于质量，所以相同时间内的动量的变化量一定相同，故C项与题意不相符；D.物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，故D项与题意相符．5、B【解析】A、B、根据位移时间图象的斜率等于速度，斜率的正负表示速度的方向，则知质点沿x轴负方向做匀速运动，故A错误，B正确．D、质点的速度不变，为，故D错误．故选B.【点睛】位移图象表示物体的位移随时间的变化情况，不是质点的运动轨迹，其斜率等于速度，要注意与v-t图象的区别，不能搞混．6、C【解析】

A项：开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，故B错误；C项：卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C正确；D项：亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥五星，故D错误．7、ABC【解析】

A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。8、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.9、BC【解析】成功定点后的“中星11号”，是地球同步卫星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是圆周运动的最大的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；所有地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止．故B正确；同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据ω=可知：绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C正确；同步卫星的角速度与静止在赤道上物体的角速度相同，根据a=ω2r可知，同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故D错误；故选BC．点睛：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．10、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。11、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。12、AD【解析】

CD．小球压缩弹簧的过程中，受重力和支持力，在平衡位置，速度最大，动能最大，根据平衡条件，有kx=mg解得：即压缩量恒定，即动能最大时是固定的位置，则EP不变；故C错误，D正确；AB．从越高的地方释放，减小的重力势能越大，而增加的弹性势能（）相同，故在具有最大动能时刻的动能越大，则A正确，B错误。故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、200J100W200W【解析】

[1]2s末的速度：所以前2s内小球的动能增量为：[2]2s内下降的高度为：故重力做功为：前2s内重力做功的功率为：[3]第2s末重力做功的瞬时功率为：14、1:43:2【解析】卫星围绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力有:两颗人造地球卫星，质量之比是m1︰m2＝6︰1，轨道半径之比是r1︰r2＝2︰1所以两者的向心力之比为F1︰F2＝3:2根据万有引力提