2023年江苏省盐城市大丰区新丰中学物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)质量为150kg的赛车在平直赛道上以恒定功率启动，受到的阻力恒定不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（）A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．所受阻力大小为6000ND．输出功率为60KW2、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　）A．时物块的速率为B．时物块的动量大小为C．时物块的动量大小为D．时物块的速度为零3、(本题9分)如图所示，相同的两木块M、N，中间固定一轻弹簧，放在粗糙的水平面上，用力将两木块靠近使弹簧压缩，当松手后两木块被弹开的过程中，不计空气阻力，则对两木块和弹簧组成的系统有()A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量、机械能都不守恒4、(本题9分)如图所示，a、b、c、d、e五条实线为电场中的等势面，相邻两个等势面间的电势差相等，且等势面b的电势为零．一个带电的粒子仅在静电力作用下从A点运动到B点，其在A点的动能为10J，到达B点时的动能为30J．在此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为A．-2.5JB．2.5JC．12.5JD．-12.5J5、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷6、(本题9分)下列运动项目中利用离心现象的是（）A．投篮球B．扣杀排球C．投掷链球D．投掷飞镖7、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是8、(本题9分)物体做曲线运动时()A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化9、如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．B．C．D．10、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得（）A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态C．t3时刻弹簧弹性势能为6JD．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态11、(本题9分)已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R412、一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器打在纸带上的点进行计算。根据多次测量数据画出W-v图象，探究功与速度变化的关系。(1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是_____A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(2)在正确操作情况下，某同学打了一条纸带如图所示，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为______m/s.14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m／s2，测出所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．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，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.1．求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球通过最低点C时的速度大小；（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小．16、（12分）如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？17、（12分）在真空中完全相同的可视为点电荷的金属小球A、B，A球带电荷量为+5.0×10-9C，B球带电荷量为-7.0×10-9C，两球相距1m，可以看成点电荷。问：把它们接触以后放回原处，它们之间的库仑力为多大？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】由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故A错误；图象的函数方程为，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：，其中：，联立得：，结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，，解得：v=100m/s，所以最大速度为100m/s，由图象可知：，解得：，又，解得：，故ABC错误，D正确；故选D．【点睛】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的达式，再结合图象进行分析求解．2、A【解析】A、前两秒，根据牛顿第二定律，，则的速度规律为：，则时，速率为，故A正确；B、时，速率为，则动量为，故B错误；C、，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，，所以时的速度为，动量为，时速度为，故CD错误。3、B【解析】两木块相同，与地面的摩擦力相同，则两木块被弹开时，A、B与弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量保持不变；在整个过程中除弹簧弹力做功外，还有摩擦力做功，则物体A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件即可解题，动量守恒的条件是系统合外力为零；机械能守恒的条件是系统只有重力或弹力做功.本题是一道基础题．4、D【解析】由能量关系可知，粒子运动过程中只有电场力做功，则粒子的电势能与动能之和守恒，则粒子在b等势面时总能量为15J，则此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为15J-27.5J=-12.5J，故选D.5、D【解析】AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D．6、C【解析】试题分析：当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．投篮球、扣杀排球和投掷飞镖做的都是抛体运动，链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球是应用了离心现象，C正确．7、AD【解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.8、ABD【解析】A.物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；C.物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。9、ACD【解析】AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=mv02-（m+M）v2故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=Mv2-0故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=mv2-mv02则故选项D符合题意。10、AC【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知，时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．11、AC【解析】月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故A正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故B错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故C正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故D错误．12、AC【解析】AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D0.36m/s【解析】(1)[1]由于纸带与打点计时器间有摩擦力，平衡摩擦力时，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可A．放开小车，能够自由下滑即可与分析不相符，故A项不符合题意；B．放开小车，能够匀速下滑即可与分析不相符，故B项不符合题意；C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可与分析不相符，故C项不符合题意；D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可与分析相符，故D项符合题意；(2)[2]C、D之间相邻两点间的距离相等，小车做匀速直线运动；小车离开橡皮筋后的速度14、4.424.19【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，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．注意有效数字的保留．【详解】根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；利用匀变速直线运动的推论,动能的增量.【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留．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）0.75N；（2）1m/s；（3）1.5N【解析】（1）在B点，由平衡条件知，F=qE=mgtanθ=0.75N．（2）由A到C过程，由动能定理得：mgL－qEL=mvC2，解得vC=1m/s．（3）在C点，由牛顿第二定律：F－mg=m，解得细线对小球的拉力大小F=1.5N16、（1）（2）9mg，方向竖直向上（3）（n=0、1、2）【解析】（1）设小圆环与OB之间的摩擦力为f，OB=L；从释放到回到O点，由能量关系可知，当弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能小圆环从释放能到达C点到，由能量关系可知可得：（2）因弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，则弹簧的压缩量为2d时弹性势能为EP´=4EP=8mgR小圆环到达最高点D时：解得在最高点D时由牛顿第二定律：解得N=9mg，方向竖直向下由牛顿第三定律可知在D点时轨道受到的作用为9mg，方向竖直向上；（3）为了使物块能停在OB的中点，则要求滑块到达的最高点为D点，然后返回，则为了使物块能停在OB的中点，同时还应该满足：则只能取n=0、1、2；17、【解析】接触以后两个小球带的电荷量它们之间的库仑力大小