山西省忻州市岢岚中学2023年物理高一下期末质量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．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、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小，g为重力加速度，在O点向左移动的过程中A．F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mgB．F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mgC．F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mgD．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg2、一辆小汽车驶上圆弧半径为90m的拱桥。当汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空，g=10m/s2，则此时汽车的速度大小为（）A．90m/s B．30m/s C．10m/s D．3m/s3、(本题9分)发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（）A．卡文迪许、牛顿 B．牛顿、卡文迪许C．牛顿、伽利略 D．开普勒、伽利略4、下图两种情况中，球的重力均为g，斜面倾角为，挡板对球的压力分别为()A．B．C．D．5、(本题9分)汽车检测厂为了检测汽车的性能，将一个加速度传感器固定在汽车上，汽车从静止开始沿平直路面作直线运动，通过车载电脑采集数据得到汽车的加速度随时间变化图像．汽车和驾驶员及各测量用具的总质量为1100kg，汽车的阻力是车重的0.1倍，g=10m/s1．图是某一次测试中得到的加速度随时间变化图像．对于这次测试，下列说法正确的是A．10s时汽车受到的牵引力为4800N B．汽车的最大速度约为90m/sC．10s后汽车的功率一定不变 D．40s时汽车的牵引力为4800N6、(本题9分)“套圈游戏”深受大家的喜爱，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”．某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边，如图．为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)A．P点正上方，以原速度水平抛出B．P点正前方，以原速度水平抛出C．P点位置不变，增大速度水平抛出D．P点正下方，减小速度水平抛出7、(本题9分)同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．8、(本题9分)2016年1月11日，中国正式立项首次火星探测任务，并将于2020年左右发射一颗火星探测卫星．假定颗探测卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小为v，这颗卫星在地球表面的发射速度为，则以下关系正确的是A．v跟地球的质量与半径均无关B．C．D．9、(本题9分)儿童乐园中，一个小孩骑在木马上随木马一起在水平而内匀速转动，转轴到木马的距离为r，小孩的向心加速度为a，如把小孩的转动看做匀速圆周运动，则（）A．小孩相对于圆心的线速度不变B．小孩的线速度大小为C．小孩在时间t内通过的路程为D．小孩做匀速圆周运动的周期10、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为gA．小球到达c点的速度为2gRB．小球到达b点时对轨道的压力为5mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点所需时间为211、(本题9分)一质量为m可视为质点的小球以某一初速度竖直上抛，上升过程中受到的空气阻力恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小球在上升h的过程中()A．小球的机械能减少了kmghB．小球的动能减少了kmghC．小球克服空气阻力所做的功为(k+1)mghD．小球的重力势能增加了mgh12、(本题9分)如图是一辆汽车在平直路面上启动过程的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率P保持不变，汽车在整个行驶过程中受到的阻力大小恒定，由图像可知A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，中间时刻汽车的牵引力为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的光束，光电门显示的遮光时间分别为t1、t2。（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有_____________A．小球的质量mB．小球的直径DC．两光电门中心的距离LD．小球在两光电门中心间运动的时间（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量△Ep与小球增加的动能△Ek是否相等，若运用所测物理量及相关常量表示，则△Ep=_________；△Ek=__________。（3）为减小实验误差，对选择小球的要求是_____________________。14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置通过半径（设为r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞来验证动量守恒定律．图中CQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度线与O点对齐．（1）这个实验要验证的结论是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）实验中，对入射小球A在斜槽上释放点的高低对实验的影响，正确的是_____．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小C．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小D．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，误差越小．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)如图所示，质量为的木块静止于高的光滑桌面上，一粒质量为的子弹水平射穿木块后以的速度沿原方向飞出，木块在子弹的冲击下飞离桌面，落地点距桌边缘的水平距离，取g=10m／s2，试求子弹击穿木块前的速度．16、（12分）天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m．求：（1）该行星的质量M是多大?（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10，那么行星表面处的重力加速度是多大?17、（12分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物块由A到B的运动时间t；(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。

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、D【解析】

以结点O为研究对象，受力分析如图所示：由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此两式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大．A.F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故A错误；B.F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mg与分析不符，故B错误；C.F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故C错误；D．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg与分析相符，故D正确。2、B【解析】

汽车经过桥顶时受力分析，如图所示：车对桥恰好没有压力而腾空，根据牛顿第三定律知桥对车的支持力为零，即N=0即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身的重力提供，有：F=G=m解得：v=A.90m/s与计算结果不相符；故A项不合题意.B.30m/s与计算结果相符；故B项符合题意.C.10m/s与计算结果不相符；故C项不合题意.D.3m/s与计算结果不相符；故D项不合题意.3、B【解析】试题分析：发现万有引力定律的是牛顿，卡文迪许通过扭秤实验首次比较精确地测出引力常量的值，开普勒发现了开普勒三定律，伽利略通过理想斜面实验推出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故B正确考点：考查了物理学史4、A【解析】

对球受力分析如图所示：

由于光滑圆球受共点力处于静止状态，所以光滑圆球的合力为1．对球受力分析如图，由共点力平衡的条件得出：图1中挡板对球的作用力：N2＝Gtanθ；图2中挡板对球的作用力：N2＝Gsinθ．A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】

根据牛顿第二定律求解10s及40s时汽车的牵引力；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，从而求解最大速度；根据P=Fv判断功率的变化。【详解】10s时汽车的加速度是1.0m/s1，根据牛顿第二定律可知汽车受到的牵引力为F=ma+f=1100×1+0.1×1100×10=4800N，选项A正确；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，则汽车的最大速度约为115格×1×0.1=50m/s，选项B错误；根据P=Fv可知10s后汽车的加速度减小，牵引力减小，速度增加，则功率不一定不变，选项C错误；40s时汽车的加速度为零，则F=f=1400N，选项D错误；故选A.6、D【解析】

圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小．根据平抛运动的规律，推导出水平位移与初速度、下落高度的关系式，根据关系式进行分析．【详解】设圆圈平抛运动下落的高度为h，水平位移为x，初速度为，则有：；解得下落时间为：；水平位移为：；圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小．若从P点正上方，以原速度水平抛出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故A正确；若P点正前方，以原速度水平抛出，则水平位移不变，落地点右移，可能套住物体，故B正确；若P点位置不变，增大速度水平抛出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故C正确；若P点正下方，减小速度水平抛出，h和都减小，由上式知，水平位移减小，圆圈还落到物体左边，故D错误．本题选一定套不中的，故选D．【点睛】本题考查了平抛运动，要知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键是能够推导出水平位移的计算公式．7、AC【解析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。8、AD【解析】

A．探测卫星绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得，v跟火星的质量有关，与到火星的中心的距离有关，跟地球的质量与半径均无关，故A正确；B．由于探测卫星到火星的中心的距离未知，所以无法确定卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小，故B错误；CD．第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为

11.2km/s，第三宇宙速度为

16.7km/s，火星探测器要脱离地球的引力作用范围，但仍在太阳系内，故火星探测器的发射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正确，C错误；故选AD．【点睛】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．9、CD【解析】

A.匀速圆周运动时，线速度的大小不变，方向时刻改变；故A错误.B.根据得：；故B错误.C.小孩在时间t内通过的路程为；故C正确.D.小孩做匀速圆周运动的周期；故D正确.10、CD【解析】

A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A错误；B.由机械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为6mg，故B错误；C.由平抛运动规律得，水平位移x=vt=故C正确；D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动，小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。11、AD【解析】

A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量。在上升过程中，物体克服阻力做功kmgh，故机械能减小kmgh;故A正确.B、小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，则得动能的减小量等于(1+k)mgh，故动能的减小量大于kmgh;故B错误.C、根据W=FL得小球克服空气阻力所做的功为kmgh;故C错误.D、小球上升h，故重力势能增加mgh;故D正确.故选AD.【点睛】本题关键是明确功的物理意义，即功是能量转化的量度；要掌握各种功能关系：①总功等于动能的变化量；②重力做功等于重力势能的减小量；③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，并能运用来分析问题.12、BC【解析】

AB.0～t1时间内为倾斜的直线，加速度不变，汽车做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，牵引力不变，P=Fv，牵引力不变，速度增大，则功率增大，故A错误，B正确；C.t1～t2时间内图象的斜率变小，加速度减小，根据牛顿第二定律可知，牵引力变小，故C正确；D.t1~t2时间内，中间时刻的速度大于，则由P=Fv可知，汽车的牵引力，选项D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BCmgL质量较大，直径较小，外表光滑【解析】试题分析：（1）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，因此需要知道两光电门长度，及小球的直径，再根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量；（3）选取质量较大，体积较小，则受到阻力较小．（1）若想验证小球的机械能守恒，需测量的物理量有：两光电门间的高度，及两光电门点的瞬时速度，根据平均速度等于瞬时速度，则需要测量球的直径，从而求得球通过两光电门的瞬时速度，而对于质量，等式两边可能约去，而在两光电门中心间运动的时间是通过仪器读出，不需要测量，故BC正确，AD错误；

（2）重力势能的减少量：，利用匀变速直线运动的推论得动能的增量为；（3）当阻力越小时，则实验误差越小，因此要选择质量较大，直径较小，外表光滑的小球；14、（1）A（2）D【解析】（1）根据实验原理可得：mAv0=mAv1+mBv2

又因两小球均做平抛运动，下落时间相同，即可求得：mAv0t=mAv1t+mBv2t，

由图可知，对应的表达式应为：mA=