江苏省泰州中学、宜兴中学、江都中学2022-2023学年物理高一第二学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：（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)电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5m，宽1.5m．若发射质量为50g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达3km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是(　　)A．磁场方向为竖直向下B．磁场方向为水平向右C．磁感应强度的大小为103TD．电磁炮的加速度大小为3×105m/s22、(本题9分)物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J，拉力做功3J，则下列说法正确的是A．物体的重力势能减少2JB．物体的动能增加3JC．物体的动能增加1JD．物体的机械能增加1J3、(本题9分)如图所示，用劲度系数为的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为的小球A，此时弹簧的长度为。在A的正下方放一个带电球B时，弹簧伸长量增加，此时两球相距。已知静电力常量为，A、B可视为点电荷，则（　　）A．A球受到的库仑力是B．A球受到的库仑力是C．B球带负电，电荷量是D．B球带负电，电荷量是4、(本题9分)如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为．质点运动到A点与运动到B点的时间之比是(　　)A．B．C．D．条件不够，无法求出5、(本题9分)银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（）A．3:1B．9:1C．27:1D．1:96、(本题9分)要使两个物体（均可视为质点）间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是A．两物体间的距离和两物体的质量都减小为原来的B．使其中的一个物体质量减小为原来的，另一物体质量不变，距离不变C．使两物体间的距离增加为原来的2倍，质量不变D．使两物体的质量各减小一半，距离不变7、(本题9分)据国家航天局,2006年已启动的"嫦娥奔月",发射了一艘绕月球飞行的飞船.设另有一艘绕地球飞行的飞船,它们都沿圆形轨道运行并且质量相等,绕月球飞行的飞船的轨道半径是绕地球飞行的飞船轨道半径的,已知地球质量是月球质量的倍,则绕地球飞行的飞船与绕月球飞行的飞船相比较( )A．向心加速度之比为6:1B．线速度之比为C．周期之比为D．动能之比为8、(本题9分)如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点由静止释放一负电荷（忽略重力），下列说法中正确的是A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大B．从P到O，可能加速度先变大变小，速度越来越大C．越过O点后，可能加速度一直变大，速度一直减小D．越过O点后，可能加速度一直变小，速度一直减小9、(本题9分)如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），轴上有三点，间距，Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙，下列说法错误的是A．M点电场场强大小为零B．N点电场场强大小为零C．M、N之间电场方向沿x轴负方向D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功10、如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等．在小球由A到B的过程中A．加速度等于重力加速度的位置有两处B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处C．弹簧弹力对小球做功等于零D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离11、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（　）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小12、(本题9分)如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。14、（10分）(本题9分)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和遮光片的滑块，可在气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过光电计时器(图中未画出)可测出遮光片通过光电门的时间。主要实验步骤如下：(ⅰ)用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录。(ⅱ)用游标卡尺分别测出A、B两滑块上遮光片的宽度并记录。(ⅲ)调整气垫导轨使之水平。(ⅳ)将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上。(ⅴ)给A一个水平冲量，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情况，记录A、B上的遮光片经过光电门C、D的时间。(ⅵ)重复步骤ⅳ、ⅴ三至五次。(ⅶ)分析数据，得出结论。若某次实验步骤(ⅴ)中滑块A两次经过光电门C，实验记录如下mA(g)mB(g)dA(cm)dB(cm)滑块A第一次经过C的时间(ms)滑块A第二次经过C的时间(ms)滑块B经过D的时间(ms)1501.001.005.0025.006.25请回答下列问题(1)两滑块碰后滑块B的速度大小________m/s；(2)实验记录过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质量mA=_____g；(3)步骤(ⅲ)的目的是__________________________________。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，在光滑的水平面上有一质量为15kg的小车B，上面放一个质量为15kg的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.1．另有一辆质量为10kg的小车A以3m/s的速度向前运动．A与B相碰后连在一起，碰撞时间极短．物体一直在B车上滑动．求：（1）A、B碰撞过程中产生的内能．（1）当车与物体以相同的速度前进时的速度．（3）物体在B车上滑动的距离．16、（12分）质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，速度图象如图所示，设整个过程阻力不变．则：(1)在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少?(2)在汽车行驶的整个过程中，克服摩擦力做功的功率多大?17、（12分）(本题9分)已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。设地球面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。求：（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.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】由左手定则，根据安培力向右可判断磁场方向竖直向上，选项AB错误；由动能BILx＝mv2，得B＝103T，C正确；由牛顿第二定律BIL＝ma，得a＝6×105m/s2，D错误．故选C.2、C【解析】A.物体的重力做功-2J，则重力势能增加2J，选项A错误；B.合力功为3J+(-2J)=1J，则物体的动能增加1J，选项B正确；C.由B的分析可知，选项C错误；D.拉力做功为3J，则物体的机械能增加3J，选项D错误.3、D【解析】AB．A球受到的库仑力故AB错误；CD．弹簧伸长，说明A和B相互吸引，带电性不同，故B球带负电，根据库仑定律则解得故C错误，D正确。故选D。4、B【解析】设初速度为v0，将A、B两点的速度分解，在A点：tan(－)＝＝得tA＝在B点：tan＝＝解得：tB＝所以＝故B正确，A、C、D错误故选B。5、B【解析】根据开普勒第三定律可得，所以，故B正确，ACD错误。6、A【解析】A、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律，可知，万有引力与原来相等，故A不可行；B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故B可行；C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故C可行；D、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故D可行；办法不可行的故选A．【点睛】由万有引力定律，比较当质量各减小一半或其中一个物体的质量减小到原来的或使两物体间的距离增为原来的2倍，引力都减小；由万有引力定律公式，当两物体间的距离和质量都减为原来的，比较引力和原来的关系；7、BCD【解析】A．研究飞船做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：向心加速度之比为81:16，故A错误；BD．根据万有引力提供向心力得：线速度之比为9:2，动能之比为81:4，故B正确，D正确；C．根据，得周期之比为8:9，故C正确．故选BCD.8、ABC【解析】AB、点电荷−q在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大。因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，所以P到O的过程中，电场强度大小是变化的，加速度可能越来越小，也可能先变大后变小，故A正确，B正确；CD.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过O点后，向下做减速运动，运动到与P对称的位置速度为零，所以加速度可能越来越大，也可能先变大后变小，故C正确，D错误。故选：ABC9、AC【解析】φ−x图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道N处场强为零，M处的场强不为零，A错误B正确；M点的电势为零，N点的电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在MN间电场方向沿x轴正方向，C错误；由图象可知，故电场力做功，从P移到M过程中，电场力做负功，故，D正确．【点睛】图象中：①电场强度的大小等于图线的斜率大小，电场强度为零处．②在图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用，进而分析W的正负，然后作出判断．10、AC【解析】A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故A正确；B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程当弹簧弹力与杆垂直时，弹力功率为零；当弹簧为原长时弹力为零，弹力功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误；C、由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，即从A到B的过程中，弹簧弹力对小球做总功为零，故C正确；D、因做负功时弹力增大，而则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。故选AC。11、BD【解析】A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。12、BC【解析】AB、撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒．故A错误，B正确．CD、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒．故C正确、D错误．故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABBBB【解析】第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，C错误；D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得，解得，即当时，根据数学知识知B图正确。14、（1）1.6；（2）100；(3)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动；【解析】(1)碰后滑块B经过D的时间6.25ms，则碰后滑块B的速度大小。(2)以碰前A的速度方向为正，碰前A的速度，碰后A的速度，滑块B的速度。据动量守恒可得，代入数据解得。(3)调整气垫导轨使之水平是为了使滑块碰撞前后做匀速直线运动。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)(1)1m/s(3)0.33m【解析】（1）A与B相碰后连在一起，碰撞时间极短．由动量守恒得：解得：碰撞过程产生的内能，解得：（1）选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B接触到车与物体以相同的速度前进的整个过程中，系统所受合外力为零，根据动量守恒定律得：，解得：（3）选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B碰撞后到车与物体以相同的速度前进的过程应用功能关系可得：解得：16、(1)发动机做功为1.5×105J(2)【解析】(1)由图可知由加速阶段：减速阶段：解得：f＝2.5×103N；F＝7.5×103N由速度图像可知：加速阶段位移整个过程中，发动机做功为W＝Fs1＝1.5×105J(2)全过程平均速度为v＝10m/s,功率＝2.5×104W17、（1）（2）【解析】（1）对于地球表面自由落体的物体m有：得月球绕地球公转，由牛顿第二定律有：得则（2）对于月球表面自由落体的物体m有：得则