2023届甘肃省兰州市第一中学高一物理第二学期期末经典模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)下列说法正确的是A．功率表示力对物体做功多少B．功的单位可以用C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律D．牛顿由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人2、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）A．4π2C．G4π3、(本题9分)陨石落向地球(如图所示)是因为()A．陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力，所以陨石才落向地球B．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，所以陨石改变运动方向落向地球C．太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球D．陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的4、如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量5、(本题9分)如图所示，当汽车以12m/s通过拱形桥顶时，对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在桥面行驶至桥项时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度为A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s6、(本题9分)用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是()A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功7、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率8、如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，物体A、B均静止。物体A和物体B的质量分别为mA、mB，轻绳与水平的夹角为θ（θ＜90°），重力加速度为g，则（）A．物体B受到地面向左的摩擦力为 B．物体B受到地面向左的摩擦力为C．物体B对地面的压力可能为零 D．物体B对地面的压力为9、(本题9分)某电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d是等势面上的四个点。将一电荷量为+q的点电荷在这四个点之间移动，下列判断正确的是A．沿任一路径从a到b，电场力做的功均为0B．沿任一路径从a到c和从b到c，电场力做的功均相等C．沿任一路径从a到c电场力做的功大于从c到d电场力做的功D．沿任一路径从a到d电场力所做的功均为从a到c电场力做功的两倍10、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m11、(本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关12、(本题9分)如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A．b点的电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如下图所示,将一根长20cm,劲度系数为360N/m的弹簧一端固定于O点,另一端接一质量为0.5kg的小球.当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为__________cm．14、(本题9分)弹簧原长为20cm，下端挂重为4N的物体时，弹簧长为24cm，挂重力3N的物体时，弹簧的长度为___________cm．15、质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示,在粗糙水平地面上,有一质量为25kg的木箱,在一个大小为200N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,向右前进了30m,求作用在物体上的每个力所做的功及合力做的功．(木箱与地面间的动摩擦因数为0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8)17、（10分）(本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G为已知，是恒量）

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】

A．功率表示力对物体做功的快慢程度，选项A错误；B．功的单位可以用N∙m=J表示，1N=1kg⋅m/s2是力的单位，选项B错误；C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律，选项C正确；D．卡文迪许由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人，选项D错误；故选C.2、A【解析】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G83、B【解析】陨石对地球的吸引力与地球对陨石的吸引力，是作用力与反作用，它们等值反向，故A错误；陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等，它们是一对作用力和反作用力，但陨石质量小，惯性小，加速度大，所以改变运动方向落向地球，故B正确；陨石落向地球，不是太阳不再吸引陨石，是由于地球对陨石的引力大于太阳队陨石的引力，故C错误；万有引力定律告诉我们，任何两个有质量的物体都是相互吸引的，故D错误．故选B．【点睛】运动是绝对的，宇宙中的天体都在运动，陨石也不例外．陨石落向地球，不是太阳不再吸引陨石，是由于地球对陨石的引力大于太阳队陨石的引力．陨石对地球的吸引力与地球对陨石的吸引力，是作用力与反作用，它们等值反向．地球对它的引力大于它运动所需向心力，所以改变运动轨道落向地球做向心运动．4、A【解析】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短5、D【解析】

根据牛顿第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。当车对桥顶无压力时，有：mg=m，代入数据解得：v'=24m/s。A.3m/s，与结论不相符，选项A错误；B.10m/s，与结论不相符，选项B错误；C.12m/s，与结论不相符，选项C错误；D.24m/s，与结论相符，选项D正确；6、C【解析】试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确故选C考点：考查了功的计算点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式W=FScos7、ABC【解析】

A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．故选ABC．点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．8、BD【解析】

物体A受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，所以绳子的拉力等于A的重力。以B为研究对象，受力分析如图所示：根据平衡条件，物体B受到的摩擦力：物体B受到的支持力：又，得：，故BD正确，AC错误。故选BD。9、ABD【解析】a、b在同一等势面上，电势相等，所以沿任一路径从a到b，电场力做的功均为零，故A正确；a、b在同一等势面上，电势相等，所以从a到c和从b到c，电场力做的功均相等，故B正确；由图可知a到c的电势差等于c到d的电势差，所以沿任一路径从a到c电场力做的功等于从c到d电场力做的功，故C错误；由图可知a到d的电势差等于a到c的电势差的两倍，所以沿任一路径从a到d电场力所做的功均为从a到c电场力做功的两倍，故D正确。所以ABD正确，C错误。10、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。11、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．12、BC【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；电场强度，电势，电势能，电场力做功【方法技巧】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系．二．填空题(每小题6分，共18分)13、5【解析】

[1]．设弹簧的伸长量为x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L+x），则360x=122×0.5×（0.2+x）伸长量x=0.05m=5cm14、23【解析】

[1]．根据胡克定律，挂重为4N的物体时，G1=k（L1-L0）4=k（0.24-0.20）k=100N/m；挂重力3N的物体时G2=k（L2-L0），3=100（L2-0.20）L2=0.23m=23cm．15、【解析】

[1][2]在此过程中由动能定理可得：，当速度最大时牵引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程为和三