西南交通大学附属中学2023年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一物理下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：（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、用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零2、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是A．做曲线运动物体的速度大小和方向都在时刻变化B．做曲线运动物体的速度大小不断变化，速度的方向不一定发生变化C．做曲线运动物体的速度方向不断变化，速度的大小不一定发生变化D．做曲线运动的物体一定受到了变力作用3、(本题9分)2008年9月我国成功发射了“神州七号”载人飞船．为了观察“神舟七号”的运行和宇航员仓外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星”．伴星经调整后，和“神舟七号”一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号”离地面稍高一些，如图所示，那么:A．伴星的运行周期比“神舟七号”稍大一些B．伴星的运行速度比“神舟七号”稍大一些C．伴星的运行角速度比“神舟七号”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七号”稍大一些4、如图abc是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g，则（）A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a点开始运动到c点的过程中动能增量为2mgRC．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为2mgRD．小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中机械能的增量为3mgR5、(本题9分)如图所示．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，已知两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量不变，若（）A．保持不变，增大，则不变B．保持不变，增大，则减小C．保持不变，增大，则不变D．保持不变，增大，则减小6、如图所示，将图中电容器、电源、小灯泡等元件连成电路，电源电压恒为4V，下列说法正确的是A．闭合电键前，电容为0B．闭合电键，该电容器最多储存的电荷量为4×10-4CC．闭合电键，电流表有持续电流D．断开电键，电容器放电7、(本题9分)人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A．h=3GMT2C．v=32π8、(本题9分)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大9、(本题9分)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α．则红蜡块R的（）A．分位移y与x成正比B．分位移y的平方与x成正比C．合速度v的大小与时间t成正比D．tanα与时间t成正比10、科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G11、(本题9分)如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平桌面上,一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中,下列说法正确的是()A．木块的动能增加f

LB．子弹的动能减少量为fdC．子弹和木块(系统)的动能减少量为fLD．子弹和木块(系统)的动能减少量为Mmv02/2（m+M）12、(本题9分)在光滑的水平面上有、两小球，其质量分别是、，两小球在时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示.则（）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）(本题9分)某同学利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律。在某次实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，用刻度尺测量的数据如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，O为打点计时器在纸带上打下的第一个点。取g=9.80m/s。回答下列问题：（1）乙图中纸带的____（填“左”或“右”）端与重锤相连。（2）打点计时器在打下O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量EP=_____J，动能的增加量EK=_____J。（结果保留3位有效数字）（3）通过计算可得EP____EK（填“。”或“<”），这是因为_________。14、（10分）(本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.那么：(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量Ep＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)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m＝2kg的木块在倾角θ＝的斜面上由静止开始下滑（假设斜面足够长），木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，求：(1)木块下滑时的加速度大小和前2s内的位移大小；(2)前2s内重力做的功；(3)前2s内重力的平均功率．16、（12分）(本题9分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～2s内做匀加速直线运动，2～10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：(1)小车所受的阻力Ff是多大？(2)在2～10s内小车牵引力的功率P是多大？(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少？17、（12分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。

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】

A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC.2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意。2、C【解析】

ABC.做曲线运动的物体速度大小不一定改变，速度方向一定变化，比如匀速圆周运动，故AB错误，C正确；D.做曲线运动的物体受到了力作用，但不一定是恒力，比如平抛运动，故D错误；故选C．3、A【解析】考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②ω=③a=④由题中图象可以得到，伴星的轨道半径大于“神舟七号”飞船的轨道半径，再根据①②③④可以得到，伴星的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小；故选A．4、B【解析】

A．设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c（恰好达到c点的速度为零），A错误；B．小球从a到c的过程中，动能增量为，B正确；C．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为，故C错误；D．小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有，此段时间水平位移为，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为，水平外力做功为，则机械能的增量为，故D错误．5、D【解析】

AB.根据电容的决定式得知，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；故AB错误，CD.根据电容的决定式得知，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小故C错误；D正确．故选D.6、B【解析】

A.电容的大小由电容器本身决定，与是否接入电路无关，故A项错误；B.闭合电键后，电容器的电压最高为4V，由图可知，电容器的电容为100μF，该电容器最多储存的电荷量为：故B项正确；C.电容器的电压达到最高为4V后，充电停止，电流表没有电流，故C项错误；D.断开电键，由于无法形成回路，电容器无法放电，故D项错误。7、AC【解析】

根据万有引力提供向心力F万=F向GMm(R+h)2＝又v＝2π(R+h)T【点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。8、BD【解析】

AB．由图知据可得：故A项错误，B项正确。CD．由图知据可得：故C项错误，D项正确。9、BD【解析】试题分析：红蜡烛在竖直方向做匀速运动，则y=v0t；在水平方向，解得：，选项A错误，B正确；蜡烛的合速度：，故选项C错误；，即tanα与时间t成正比，选项D正确；故选BD.考点：运动的合成.10、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为11、AD【解析】

A项：子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，即fL，故A正确；B项：子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为-f（L+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d），B正确；C项：子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd．故C错误；D项：由动量守恒定律得：，解得：，子弹和木块(系统)的动能减少量为，故D正确．12、AC【解析】

由图可知b球碰前静止，a球的速度为，碰后a、b球速度都为，由动量守恒定律有解得若碰后a的速度为，b球速度为，由动量守恒定律有解得故选AC。【点睛】题中的图是速度碰撞前后a、b速度大小的图象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）左（2）0.941，0.938（3）>，克服阻力做功【解析】（1）重锤拉着纸带做加速运动，即开始的点迹之间的距离小，后来越来越大，故从乙图可知左端与重锤相连；（2）O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量ΔEP=mghOB（3）通过计算可得ΔE【点睛】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．由于纸带通过时受到较大的阻力和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明显大于动能的增加量．14、(1)左(2)B(3)1.88，1.92(4)不正确【解析】①下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；②根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律；③从O点到所取点，重物重力势能减少量EP=mghB=1×9.8×0.1920J=1.88J，该所取点的速度大小为；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据，可得，则此时v2-h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2-h图象的方法验证