四川省绵阳市绵阳中学2022-2023学年物理高一第二学期期末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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）A．B．C．D．2、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A．P点的电势将降低B．极板带电量将增加C．带电油滴的电势能将增大D．带电油滴将竖直向上运动3、(本题9分)均匀小球A、B的质量分别为m、6m，球心相距为R，引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小是（）A．B．C．D．4、(本题9分)如图1、图2所示，两个等高的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角，质量相等的小球甲、乙各自在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静止开始向上运动．两个拉力的功率恒定且相等,两小球在到达斜面顶端时均已匀速，则在两小球由斜面底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．最后甲球的速度比乙球的速度大B．最后甲球的速度与乙球的速度相等C．甲球运动的时间比乙球运动的时间短D．甲球运动的时间与乙球运动的时间相等5、(本题9分)一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动.假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（　　）A．B．C．D．6、(本题9分)如图所示，将悬线拉至水平位置无初速度释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点在同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉挡住的前后瞬间各物理量的变化情况，下列说法正确的是（）A．小球的速度变大B．小球的角速度变大C．悬线的拉力减小D．小球的向心加速度减小7、用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力8、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为D．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为9、(本题9分)某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力f大小恒定.则在上升过程中A．小球的动能减小了(f+mg)HB．小球机械能减小了fHC．小球重力势能减小了mgHD．小球克服空气阻力做功(f+mg)H10、(本题9分)如图所示，蹦极是一项有趣的极限运动，轻质弹性绳的一端固定，另一端和运动员相连，运动员经一段自由下落后绳被拉直，整个过程中空气阻力不计，绳的形变是弹性形变，绳处于原长时的弹性势能为零．则在运动员从静止开始自由下落，直至最低点的过程中，下列表述正确的是A．运动员的机械能守恒B．弹性绳的弹性势能先增大后减小C．运动员与弹性绳的总机械能守恒D．运动员动能最大时绳的弹性势能不为零11、(本题9分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小12、如图所示，在斜面上有一个物体，在平行于斜面的力F作用下,向上移动了x，斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为,则此过程中A．物体的重力做负功，做功大小为B．推力对物体做正功，物体机械能变化量为C．物体动能的增加量为D．物体克服摩擦力做功为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学做验证机械能守恒实验，实验装置如图所示：(1)现有的器材为：带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、毫米刻度尺、导线及开关。为完成此实验，还需要下列__________器材（填入正确选项前的字母）；A．秒表B．交流电源C．天平(2)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中纸带上任意两点间的_______；A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量＝___________，动能变化量＝___________；(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。A．利用公式计算重物速度B．利用公式计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验算平均值的方法14、（10分）(本题9分)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的验证机械能守恒定律的实验装置，实验主要步骤如下：A．测出小钢球的直径d=10.50mm；B．用一根轻质细线将质量m=60g的小钢球栓接起来，细线的另一端固定于悬点O，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬点到球心的长度；C．在小钢球运动的最低点前后放置一组光电门，然后将细线拉至水平位置后，由静止释放小钢球，同时启动数字毫秒计时器，小钢球通过光电门的挡光时间（1）小球运动到最低点的速度为__________m/s．（结果保留三位有效数字）（2）上述过程中小钢球减少的重力势能__________J，小钢球增加的动能___________J．（，结果均保留三位有效数字）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)为了测量某行星的质量和半径,宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,登陆舱在行星表面着陆后,用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F.已知引力常量为G.求该行星的半径R和质量M。16、（12分）(本题9分)如图所示，是运载火箭发射飞船的示意图．飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道．已知近地点A距地面高度为h1，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）地球的第一宇宙速度大小；（2）飞船在近地点A的加速度aA大小；（3）远地点B距地面的高度h2大小．17、（12分）如图所示，用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动，已知绳长为L，重力加速度g，小球半径不计，质量为m，电荷q．不加电场时，小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低点时的速度大小；(2)如果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，求电场强度可能的大小。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】由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1＝k(l0－l1)F2＝k(l2－l0)联立方程组可以解得故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势低于下极板的电势，则知P点的电势将升高．故A错误．油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故D错误．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带正电，P点的电势升高，则油滴的电势能将增加．故C正确．故选C．点睛：本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．3、D【解析】根据万有引力公式，质量分布均匀的球体间的距离指球心间距离，故两球间的万有引力A.与分析不符，故A项错误；B.与分析不符，故B项错误；C.与分析不符，故C项错误；D.与分析相符，故D项正确。4、A【解析】AB.由和得当加速度减为零的时候速度最大，且又因为，则最后甲球的速度大于乙球的速度，选项A正确、B错误；CD.由得甲球运动的时间比乙球运动的时间长，选项CD错误；故选A．5、C【解析】根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，故AD错误；当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故C错误，B正确．故选B.6、B【解析】A.当悬线碰到钉子瞬间时，小球的线速度是不变的，故A错误；．B.由于悬线被挡时导致半径减小，则：因为r减小，则由v=ωr得，角速度ω变大．故B正确．C.小球在最低点受重力与拉力，因为m、v、g是不变的，而r减小，由T﹣mg=m得：T变大．故C不正确；D.因为线速度v不变，半径r变小，由得：an变大，故D不正确；故选B．7、BD【解析】AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．8、BD【解析】A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：，故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则，物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：联立解得：；故D项符合题意.9、AB【解析】A.小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得:-mgH-fH=△Ek，则得动能的减小量等于mgH+fH；故A正确.B.根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量；在上升过程中，物体克服阻力做功fH，故机械能减小fH；故B正确.C.小球上升H，故重力势能增加mgH；故C错误.D.在上升的过程中，小球克服空气阻力做功fH；故D错误.10、CD【解析】AC、运动员开始自由下落，接着从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，先是拉力增加但还是小于重力，合外力向下，运动员向下做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最增大，动能增大，此后拉力继续增加大于重力，合外力向上，运动员开始做加速度增大的减速运动，速度减小，动能减小，所以运动员的机械能不守恒，但运动员与弹性绳的总机械能守恒，故A错误，C正确；B、运动员开始自由下落，弹性绳的弹性势能不变，从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，故B错误；D、当加速度为零时，速度最增大，动能增大，绳的弹性势能不为零，故D正确；故选CD．11、AD【解析】A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。12、ACD【解析】A.物体的重力做负功，做功大小为，选项A正确；B.推力对物体做正功，物体机械能变化量等于推力与阻力功的和，即为，选项B错误；C.物体动能的增加量等于合外力的功：，选项C正确；D.物体克服摩擦力做功为，选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BAmghBC【解析】(1)[1]本实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺。实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平；本实验不需要测量时间，故不需要秒表，故选B。(2)[2]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故选A。(3)[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量为B点的速度为[4]则动能的增加量为(4)[5]由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误。故选C。14、(1)4.20(2)0.5880.529【解析】（1）最低点小球的速度为：（2）小钢球减少的重力势能；小球增加的动能为；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、；【解析】在星球表面时用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F，则知登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,则知结合以上两个公式可以求解出星球的半径为根据万有引力提供向心力可求得解得：综上所述本题答案是：；【点睛】登陆舱在该行星表面做圆周运动,根据牛顿第二定律列式;在星球表面,用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为F,根据重力等于万有引力列式;联立求解出质量和半径;16、(1)(2)（3）【解析】试题分析：（1）在地面上①地球的第一宇宙速度时，根据万有引力充当向心力②联立①②知．（2）设地球质量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为③联立①③得．（3）飞船在预定圆轨道飞行的周期，由牛顿运动定律得，联立解得．考点：万有引力定律及其应用【名师点睛】卫星在椭圆轨道运行时的加速度目前只能根据牛顿第二定律求解；卫星的轨道半径与线速度、角速度、周期对应．17、（1）（2）【解析】（1）在最低点，由向心力公式得：解得：（2）果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，说明小球能通过与圆心等的水平面，但不能通过最高点。则小球不能通过最高点，由动能定理得：且则也不可以低于O水平面则所以电场强度可能的大小范围为