2022-2023学年河南省郑州市第五中学物理高一第二学期期末监测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度2、地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度ρ的表达式为A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=3、大型商场（超市）为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。自动扶梯一般分为两类：一类无台阶，另一类有台阶，两类制动扶梯分别如图甲、乙所示，为了节约能源，在没有顾客乘梯时，这两类自动扶梯都以较小的速度匀速运行，当有顾客乘梯时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中（顾客乘梯时手不接触扶梯）（）A．图甲所示的无台阶自动扶梯中，顾客始终受三个力作用B．图乙所示的有台阶自动扶梯中，顾客始终受三个力作用C．图甲所示的无台阶自动扶梯中，顾客始终处于超重状态D．图乙所示的有台阶自动扶梯中，扶梯对顾客始终有摩擦力作用4、(本题9分)如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（）A．弹力变大，弹性势能变小 B．弹力变小，弹性势能变大C．弹力和弹性势能都变大 D．弹力和弹性势能都变小5、(本题9分)如图所示，用硬质轻杆固定的两个小球A、B分别处于光滑的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内．用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止．现改变力F的大小使B球沿斜面向上移动一小段距离，发现两球在虚线位置重新平衡．重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是（）A．推力F变大 B．斜面对B的弹力变大C．墙面对A的弹力变小 D．轻杆受到作用力变大6、如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为，A的速度大小为v，则细绳与竖直方向的夹角为为A．60° B．30° C．45° D．无法确定7、(本题9分)如图所示，水平光滑轨道的宽度和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板，m1由图示位置静止释放．当m1与m2第一次相距最近时m1速度为v1，在以后的运动过程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m8、(本题9分)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功9、(本题9分)一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中的实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是（）A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域D．如果这个力是斥力，则施力物体一定在④区域10、(本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度11、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，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为，A、B分别为OP、PC的中点，坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6V，A点的电势为3V，B点的电势为0V，则由此可判定A．C点的电势为3VB．场强方向一定与PC边垂直C．电场强度大小为300（V/m）D．电场强度大小为二．填空题(每小题6分，共18分)13、下图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1______T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了。14、(本题9分)如图，斜面倾角为30°，一小球从斜面底端B点的正上方A点水平抛出，初速度v0=10m/s，小球正好垂直打在斜面上．则小球从抛出到打在斜面上的时间t=______________s；AB间的高度hAB=_______________m．取g=10m/s215、(本题9分)如图所示，水平桌面离地面高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处，由静止沿固定在桌面上的光滑曲面轨道下滑至地面，不计空气阻力，重力加速度为g．假设以桌面为零势能的参考平面，则此过程中，重力做的功为_________；小球落地前瞬间的机械能为________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：(1)男运动员对女运动员的拉力大小(2)女运动员转动的角速度．(3)如果男、女运动员手拉手均作匀速圆周运动，已知两人质量比为2:1，求他们作匀速圆周运动的半径比.17、（10分）(本题9分)如图所示倾角的粗糙直导轨与半径的光滑圆（部分）导轨相切，切点为，为圆心，为竖直直径，整个轨道处在竖直平面内．一质量的小滑块从直导轨上的点无初速度下滑，小滑块滑上圆环导轨后恰好能从圆环导轨的最高点水平飞出．已知滑块与直导轨间的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力．求：（1）滑块在圆导轨最低点时受到的支持力大小；（2）滑块从到的运动过程中损失的机械能．（计算结果可保留根式）

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.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误．2、C【解析】

地球表面重力与万有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球质量为：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g3、A【解析】

AC．图甲所示无台阶自动扶梯中，人相对扶梯静止，在平行于扶梯方向，重力分力平行于扶梯向下，不论扶梯是匀速运动还是加速运动，乘客都受到摩擦力作用，故乘客始终受重力，支持力，摩擦力三个力的作用，只有在加速阶段，顾客才处于超重状态，故A正确，C错误；BD．图乙所示有台阶的自动扶梯中，扶梯匀速运动时乘客不受摩擦力作用，只受重力和支持力两个力，扶梯加速运动时，乘客受重力，支持力和摩擦力三个力的作用，故BD错误；故选A。4、C【解析】试题分析：由胡可定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；弹簧的弹性势能EP=kx2，在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大．解：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故ABD错误，C正确；故选C．点评：在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹力越大，弹性势能越大．5、C【解析】先对小球A受力分析，受重力、墙壁的支持力、轻杆的弹力，如图所示：

根据共点力平衡条件，有：F弹=；FN=mgtanα；由于α减小，墙面对A的弹力减小，轻杆对A的弹力变小；故C正确，D错误；再对AB整体受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F，如图所示；根据共点力平衡条件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α减小，β不变，则推力F减小；斜面对B的弹力不变；故B错误；故选C．点睛：本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．本题也可以利用图解法来分析；注意整体法和隔离法的应用．6、A【解析】

将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：vBcosα=vAcos（90°-α）解得α=60°，故选A.7、ABC【解析】

从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉到m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度为2m1m1+m2v1，此时由于m1＜m2，可知当m2的速度最大时，m1的速度小于1，即m1的速度方向为向左，所以m1的最小速度等于1．A.A项与上述分析结论相符，故A符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。8、ACD【解析】由功的计算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做负功．当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功．当时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；故选ACD．【点睛】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力垂直斜面向上，而摩擦力方向需要讨论，然后结合功的计算公式进行分析判断正负功．9、AC【解析】

A.做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，所以如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域，故A符合题意，B不符合题意。CD.如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域，但不在④区域，故C符合题意，D不符合题意；10、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．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、BD【解析】

O点的电势为6V，A点的电势为3V，则由可知，P点的电势为0V，因B点的电势为0V，可知PC为等势线，即C点的电势为0，选项A错误；电场线与等势面垂直，则场强方向一定与PC边垂直，选项B正确；，则场强大小，选项C错误，D正确；故选BD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、小于平均动能【解析