2023届物理高一下期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是()A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球的第一宇宙速度为D．通过以上数据无法确定该星球的密度2、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重与正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度最大为10m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到42KW，对汽车在此后一段时间内的运动情况描述正确的有（）A．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车做匀减速直线运动B．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s3、(本题9分)汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换挡目的是（）A．增大速度，增大牵引力B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力4、(本题9分)皮带传动装置中，小轮半径为r，大轮半径为2r。A和B分别是两个轮边缘上的质点，大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r，皮带不打滑。则()A．A与P的角速度相同B．B与P的线速度相同C．A的向心加速度是B的D．P的向心加速度是A的5、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()A．齿轮A的角速度比C的大B．齿轮A、B的角速度大小相等C．齿轮B与C边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大6、(本题9分)某人用5N的水平推力将自行车沿力的方向推行5m，在此过程中，推力所做的功为（）A．50JB．25JC．10JD．5J7、(本题9分)物体运动的速度图象如下图所示，以下说法正确的是()A．物体在0～2s内做匀加速直线运动B．物体在2～4s内做匀减速直线运动C．物体在0～8s内一直做匀变速直线运动D．物体在0～8s内一直朝一个方向运动8、(本题9分)人站在运动的电梯中，处于“失重”状态的是()A．电梯加速下降B．电梯减速上升C．电梯减速下降D．电梯加速上升9、(本题9分)如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（）A．甲球比乙球下落用时长一些B．下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大C．甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大D．甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小10、(本题9分)如图所示，质量为的滑块和质量为的滑块套在光滑水平杆上，为竖直轴，分别用抗拉能力足够大的两根水平细线固定在转轴上，绳拉直时，两滑块到点的距离分别为和，当水平杆的角速度大小为时，下列选项正确的是（）A．绳上的拉力大小为B．绳上的拉力大于绳上的拉力C．滑块的向心加速度大小为D．滑块的周期等于滑块的周期11、(本题9分)在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动12、(本题9分)一钢球从某高度自由下落到一放在水平地面的弹簧上，从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中，弹簧的弹力F、钢球的加速度a、重力所做的功WG以及小球的机械能E与弹簧压缩量x的变化图线如下图(不考虑空间阻力)，选小球与弹簧开始接触点为原点，建立图示坐标系，并规定向下为正方向，则下述选项中的图象符合实际的是()A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。14、（10分）(本题9分)如图所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置．（1）为了减小实验误差，下列措施可行的是_________（填写代号）A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．打点计时器应固定在竖直平面内D．应先放手让重锤拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作（2）某同学选取了一条纸带进行测量研究，他舍去了这条纸带上前面比较密集的点，对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图所示的测量，已知当地的重力加速度为g，使用的交变电源周期为T，则要验证机械能守恒的表达式为_________（用x1、x2、x3、T、g表示）；（3）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，本实验中引起误差的主要原因是_____．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)飞机场有一架战斗机，质量Kg，发动机的额定功率kW．在战备状态下，一开始启动，发动机就处于额定功率状态，在跑道上经过时间t=15s运动，速度恰好达到最大速度m/s离开跑道．飞机在跑道上运动过程中，受到的阻力不断增大．求：（1）飞机速度达到最大时，所受到的阻力大小；（2）飞机从启动到最大速度的过程中，飞机所受合外力的冲量的大小；（3）飞机从启动到离开跑道，飞机克服阻力所做的功．16、（12分）(本题9分)如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，小滑块与水平面间的动摩擦因数，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。(1)小滑块到达C点时，圆轨道对小滑块的支持力大小；(2)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能。17、（12分）在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N部距离d＝10mm，定值电阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金属棒ab电阻r＝2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10﹣14kg，带电量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：（1）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；（3）金属棒ab运动的速度．

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】试题分析：设该星球的重力加速度为，则根据自由落体运动规律：，得到：，故选项B错误；根据在表面重力等于万有引力：，可以得到：，故选项A正确；根据，则第一宇宙速度为：，故选项C错误；根据密度公式：，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住自由落体运动的加速度就等于重力加速度，能熟练根据万有引力等于重力求天体的质量及密度．2、C【解析】根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速直线运动，故AB错误，C正确；当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，，故D错误．故选C．【点睛】发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．3、D【解析】汽车上坡时，与在水平路面上行驶相比，需要多克服重力的下滑分力做功，故需要增加牵引力；根据功率与速度关系公式P=Fv，功率一定的情况下，增加牵引力需要减小速度；故选D。4、D【解析】

A．A，B两点线速度相等，B，P两点角速度相等，A，B的半径不等，则A，B的角速度不等，则A，P的角速度不同，故A错误；B．B，P的角速度相等，半径不等，根据，B，P的线速度不同，故B错误；C．A，B的线速度相等，根据知，A的向心加速度是B的2倍，故C错误；D．P、B角速度相等，根据知B的向心加速度是P的2倍，A的向心加速度是B的2倍，则P的向心加速度是A的，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点线速度相等，共轴转动的点，角速度相等，以及掌握线速度与角速度的关系，向心加速度与线速度、角速度的关系．5、D【解析】

AB．齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度．而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，AB错误；C．B、C两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式可知，半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大，C错误；D．齿轮A、B边缘的线速度相等，根齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，D正确．6、B【解析】试题分析：根据恒力做功公式即可求解．解：根据W=Fscosθ解得：W=5×5=25J故选B【点评】本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，难度不大，属于基础题．7、ABD【解析】图像的斜率等于加速度，物体在0～2s内加速度恒定，速度均匀增加，做匀加速直线运动，选项A正确；物体在2～4s内速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项B正确；物体在0～8s内加速度的方向不断变化，不是一直做匀变速直线运动，选项C错误；物体在0～8s内速度一直为正值，则一直朝一个方向运动，选项D正确；故选ABD.8、AB【解析】A、失重时具有向下的加速度，运动状态可以是减速上升和加速下降，故选项AB正确。C、电梯加速上升和减速下降的加速度都向上，处于超重状态，故选项CD错误；

点睛：本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了。9、CD【解析】

A.从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落体运动，由知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。B.根据，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的小，故B错误；C.根据得，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球，由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大，故C正确。D.根据，因为甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。10、AD【解析】两者同轴转动，角速度相等，根据可得两者运动周期相同，绳子间的拉力充当向心力，所以绳子对两者的拉力大小相等，根据可得，向心加速度为，AD正确BC错误．11、ABC【解析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。12、BC【解析】

A．由于向下为正方向，而弹簧中的弹力方向向上，所以选项A中的拉力应为负值，A错误；B．小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，而弹力F=kx，则加速度，故B正确；C．根据重力做功的计算式，可知C正确；D．小球和弹簧整体的机械能守恒，小球的机械能不守恒，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.791.75(1.76也给分)【解析】

[1]点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：此过程中物体动能的增加量：代入数据可得14、BC；存在空气阻力和摩擦阻力【解析】

(1)A项：如果体积较大而质量较小，空气阻力较大，实验误差大，故A错误；B项：实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少阻力的影响，故B正确；C项：当打点计时器固定在竖直平面内时，纸带才能被重物带着竖直下落，减小摩擦，故C正确；D项：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．(2)2点的瞬间速度，5点的瞬时速度，，重力势能的减小量为，要验证机械能守恒的表达式为；(3)由于纸带通过限位孔时不可避免的受到阻力作用，以及重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量，因此为：重锤下落过程中存在着阻力作用．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）1.5×104N（2）（3）4.5×106J【解析】(1)飞机速度达到最大时，设飞机的牵引力为F，受到的阻力是f，则解得f＝1.5×104N