广东省广州市华南师大附中2023年物理高一下期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构2、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的角速度之比约为（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:13、(本题9分)如图所示为某人游珠江，他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去．设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间不变C．水速大时，路程长，时间短D．路程、时间与水速无关4、(本题9分)足球比赛时，某方获得一次罚点球机会，该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出，结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出．现用g表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于()A． B．C． D．5、一辆高铁出站一段时间后，在长度为L(远大于列车总长)的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如图所示．则列车通过该区间时，其加速度A．逐渐增大 B．保持不变C．逐渐减小 D．先增大后减小6、(本题9分)在长为50m的标准游泳池举行100m的游泳比赛，参赛运动员从出发至比赛终点的位移和路程分别是A．0m，50m B．50m，100m C．100m，50m D．0m，100m7、(本题9分)从A点将一个小球以三种不同方式抛出，(1)以v0速率竖直下抛；(2)以v0速率竖直上抛；(3)以v0速率平抛.到达地面时重力做功的瞬时功率分别是P1、P2、P3，重力做功的平均功率分别为、、，则下述说法中正确的是()A．P1＞P2＞P3 B．P1=P2＞P3C．＞＞ D．=＞8、如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等9、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则()A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的运动周期必等于B球的运动周期C．A球的线速度必大于B球的线速度 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力10、(本题9分)质量为1kg的物块A，以5m/s的速度与质量为4kg静止的物块B发生正碰，碰撞后物块B的速度大小可能为（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s11、(本题9分)如图所示，小物块甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平．小物块乙从高为R\A．两物块到达底端时速度相同B．两物块到达底端时动能相同C．两物块运动到底端的过程中重力做功相同D．两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率12、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)．（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____段，应记作_______cm．（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=10m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为___，而动能的增加量为___，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量____动能的增加量，原因是_________．14、(本题9分)下图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1______T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了．15、(本题9分)一列简谐横波，沿x轴正向传播．t=0时刻的波形图如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象．则这列波的周期为____s，波速为___m/s。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一质量为m的物体在合外力F的作用下沿直线运动了距离l，物体的速度由v1变为v2.应用牛顿第二定律和运动学公式证明：此过程中合外力的功等于物体动能的增量.17、（10分）(本题9分)地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？

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、C【解析】

图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误．故选C．2、C【解析】

：根据题意可得P与Q的轨道半径之比为：rP：rQ=16：1，根据开普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ3、B【解析】

根据运动独立性，过河的时间应该由垂直过河的游泳速度，以及河道宽度决定，即，由于人的速度不变，所以过河时间不受水流速度的影响；由于水流速度增加，所以沿河人在水里的漂流位移增加，即合位移变大，故B正确，ACD错误．4、C【解析】

设足球克服空气阻力所做的功为，则从足球被踢出到撞到球门上的过程中根据动能定理得：解得：故本题选C．5、B【解析】

设列车的初速度为v0，末速度为v，加速度大小为a，则由速度位移关系v2−v02＝2ax可得：v2＝2ax+v02，结合图象可得图象的斜率表示加速度的2倍，图象为倾斜直线，故加速度不变；A.逐渐增大，与结论不相符，选项A错误；B.保持不变，与结论相符，选项B正确；C.逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.先增大后减小，与结论不相符，选项D错误．6、D【解析】解：由题意可知，人最后回到了起点，故初末位置相同，故位移为0m；而路程为经过的轨迹的长度，故路程为100m；故选D．【点评】本题考查位移与路程的概念，要注意明确位移是矢量，而路程是标量；只有物体做单向直线运动时物体的位移大小才等于路程；基础题目．7、BC【解析】

根据动能定理可得，小球落地时的动能为，由于（1）（2）两种情况在竖直方向上的初速度大小相等，而（3）情况中小球在竖直方向上的初速度为零，所以，故落地时，根据可得，A错误，B正确；三种情况下，重力做功相等，根据题意可知，故根据可得，C正确D错误。故选BC。8、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。9、AC【解析】

ACD.对于任意一个小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知两球的向心加速度大小相等，A球对筒壁的压力必等于B球对筒壁的压力．根据所以半径大的A线速度大，角速度小，故AC正确，D错误；B.根据公式：T=2π/ω，可知A角速度小，则周期大．故B错误．故选AC10、BC【解析】以两球组成的系统为研究对象，以碰撞前A球的速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由机械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv011、BCD【解析】

AB、根据动能定理得：mgR=12mv2C、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由于质量相等，则重力做功相同，故C正确；D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D正确；故选BCD。【点睛】关键是动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式P=mgcosθ，注意θ为力与速度方向的夹角。12、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、OC(或15.7)15.701.24m1.20m大于纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能【解析】

（1）该同学用毫米刻度尺测量，读数时应估读到mm以下，故这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC，应记作15.70cm．（2）重锤重力势能的减小量Ep=mghOB=m×10×0.1242J=1.24m；B点的瞬时速度vB==m/s=1.55m/s，则重锤动能的增加量Ek=mvB2=m1.552=1.20m，这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能．答案为：（1）OC；15.70；（2）1.24m；1.20m；大于；纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能14、小于平均动能【解析】

由图可看出T1图线最高点所对的v值比T1图线最高点所对的v值要小，则T1小于T1．气体温度升高压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大引起的．15、0.2；10；【解析】

由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为0.2s，故波速为：v=λ三．计算题(22分)16、【解析】

对物体依据牛顿第二定律有：由匀变速直线运动的规律有：合力的功为：联立可得：即：合外力的功等于物体动能的增量17、（1）（2）（3）【解析】

（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则h=gt2解得（1）当小车位于A点时，有xA=vAt=L-R（2）解（1）（2）得vA=（L-R）当小车位于B点时，有（3）解（1）（3）得（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度