2022-2023学年天津市南开区南开中学物理高一下期末检测模拟试题含解析

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)太阳系中的行星轨道与圆十分接近，它们之中与太阳间距离越大的行星，绕太阳公转一周所用的时间A．越长B．越短C．相等D．无法判断2、(本题9分)下面说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在恒力作用下可能做曲线运动C．匀速圆周运动是速度大小、方向都不变的运动D．做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变3、(本题9分)如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动，若小球到达B点时F突然消失，下列关于小球的运动的说法正确的是A．小球将沿轨迹Ba做离心运动 B．小球将沿轨迹Bｂ做离心运动C．小球将沿轨迹Bｃ做离心运动 D．小球将沿轨迹Bｄ做离心运动4、(本题9分)如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（）A． B．C． D．5、(本题9分)跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一，起源于挪威。运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助下滑速度和弹跳力，使身体跃入空中，在空中飞行约4-5秒钟后，落在山坡上。某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A．所受合外力始终为零 B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零 D．机械能始终保持不变6、(本题9分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（）A．周期B．角速度C．线速度D．向心加速度7、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．8、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．C刚离开地面时，B的加速度最大B．A获得最大速度为2gC．斜面倾角α＝30°D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒9、(本题9分)如图所示,质量为的物块下方有一竖直的轻弹簧,弹簧的下端距离水平地面为,将物块和弹簧由静止自由释放,物块下降了时,速度再次为零,重力加速度为,下列说法正确的是（）A．弹簧性势能开始增加时物块的动能随即减小B．物块的速度再次为零时,弹簧的弹性势能为C．物块从开始下落到速度再次为零,物块克服弹簧弹力做功为D．物块的速度最大时,弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小10、(本题9分)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大11、下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法错误的是()A．任意两点的电势差，等于场强与这两点沿电场方向距离的乘积B．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等C．在相同距离上，场强大的两点间电势差也必定大D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向12、如图所示，A为多匝线圈，与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有小灯珠的闭合多匝线圈，下列关于小灯珠发光说法正确的是（）A．闭合电键后小灯珠可能发光B．若闭合电键后小灯珠发光，则再将B线圈靠近A，则小灯珠更亮C．闭合电键瞬间，小灯珠才能发光D．若闭合电键后小灯珠不发光，将滑动变阻器滑臂左移后，小灯珠可能会发光二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.(3)下列选项中，属于本次实验不必测量的一个物理量是________(填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球和B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若碰撞前后动量守恒，则需验证的关系式为___________________________________．14、（10分）(本题9分)（1）为了研究平抛运动的规律，设计如图甲、乙的实验。在图乙所示的实验中，小锤打击弹簧片C，C向前推动小钢球A具有水平初速度，使A做平抛运动，同时松开小钢球B，使B做自由落体运动，结果两球同时落地。A、B两球同时落地，说明A球________________________。在图甲所示实验中，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时从两轨道的下端射出，将观察到___________现象。说明A球________________________。（2）在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如右图所示，以A为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出，则小球平抛的初速度大小为_______，小球经过B点的速度大小为_______。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图，长度为L=0.8m的轻质细杆OA，A端系有一质量为m=2.0kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最低点时小球的速率是6.0m/s，g取10m/s2，求小球在最高点时受到的弹力的大小和方向。16、（12分）(本题9分)一个质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。17、（12分）(本题9分)小球从空中h＝20m处自由下落，与水平地面碰撞后以碰前速度的60%竖直反弹到某一高度．取g＝10m/s2，不计空气阻力求：(1)反弹的高度是多少？(2)从开始下落到第二次落地，经过多长时间？

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、A【解析】根据开普勒第三定律：a3T22、B【解析】物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误，B正确；匀速圆周运动是速度大小不变、方向不断改变的运动，故C错误；匀速圆周运动物体的角速度不变，故D错误。所以B正确，ACD错误。3、B【解析】在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力F消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，即小球将沿轨迹Bｂ做离心运动，故选B．点睛：此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．4、C【解析】

本题考查曲线运动的条件及运动的合成问题，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动；加速度加速度方向（即合外力方向）大致指向轨迹凹的一向．【详解】笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向竖直向上，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的方向大致指向轨迹凹的一向，知C正确，A、B、D错误．【点睛】解决本题的关键知道笔尖在水平方向和竖直方向上的运动规律，物体的运动是这两运动的合运动，由此确定合速度的方向．比较合速度的方向与加速度方向是否在一条直线上，确定物体做直线运动还是曲线运动，曲线应该向哪个方向弯曲．5、C【解析】

运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根据动能定理可知合外力做功；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小.【详解】运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线，所受的合力不为零，选项A错误；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知运动员沿AB下滑过程中，摩擦力减小，选项B错误；根据动能定理可知，动能的变化量为零，可知合外力做功一定为零，选项C正确；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小，选项D错误；故选C.6、A【解析】设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：G得：T=2πr3GM，ω=GMr点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析。7、CD【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。8、BC【解析】

A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg

此时B有最大速度，即aB=aA=0

对B有：T-kx2-mg=0

对A有：4mgsinα-T=0

以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正确；B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg

由上问知x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程联立可解得：A球获得最大速度为vAm=2g，故B正确；D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.9、CD【解析】弹簧下端刚接触地面时，弹簧的弹性势能开始增加，此时由于重力大于弹力，物体动能仍然会增加，当弹力等于重力时，动能最大，以后动能减小，故A错误；物体的速度再次为零时，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，可知弹黄的弹性势能为mgH．故B错误；物块从开始下落到速度再次为零，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，所以物体的机械能减小mgH，由功能关系可知，物块克服弹簧弹力做功为mgH．故C正确；物块与弹簧组成的相同的机械能守恒，由功能关系可知，当物体的速度最大时，弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小．故D正确．故选CD．点睛:本题考查牛顿第二定律的动态分析以及能量守恒定律等，重点要分析弹簧弹力与重力的大小关系，从而分析物体的速度变化情况；知道系统的动能、重力势能和弹性势能之和守恒．10、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.11、CD【解析】

A．匀强电场中任意两点的电势差等于场强和这两点沿电场方向距离的乘积，故A项正确。B．据可得，匀强电场中沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等。故B项正确。C．两点间距离相同，若与电场方向夹角不同，则在相同距离上，场强大的两点间电势差未必大。故C项错误。D．电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D项错误。12、AB【解析】试题分析：因回路接的是交流电，所以当开关闭合后，线圈A中通变化的电流，产生变化的磁场，所以线圈B的磁通量变化，根据法拉第电磁感应定律线圈B产生感应电动势，若回路闭合，回路由感应电流，小灯珠发光，所以A正确；若闭合电键后小灯珠发光，则再将B线圈靠近A，因越靠近A，磁场越强，磁场变化的越快，A中产生的电动势越大，所以小灯珠会更亮，故B正确；因回路接的是交流电，闭合电键后，仍能产生电动势，所以C错误；若闭合电键后小灯珠不发光，说明线圈B与电珠构成的回路不闭合，故再怎么移动滑片，小灯珠也不会发光，所以D错误．考点：本题考查电磁感应定律二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解析】

第一空.为保证入射球碰后不反弹，则入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地点，则碰撞后B球的水平射程约为63.3cm.第三空.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；测量A球和B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故C正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故D错误．此题选择不必测量的一个物理量，故选D．第四空.根据实验原理可得mAv0=mAv1+mBv2，由已测量的物理量mA、mB、OP、OM、ON．又因下落时间相同，即可求得：mA·OP=mA·OM＋mB·ON14、竖直方向是自由落体运动两球发生碰撞水平方向是匀速直线运动1m/s5m/s【解析】（1）用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动；把两个质量相等的小钢球从同一高度由静止同时释放，则将观察到的现象是A球落到水平木板上击中B球，即两球发生碰撞，可知A球在水平方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。（2）根据Δy=gT2得，T=Δyg=B点竖直分速度v则小球在B点的速率为vB点睛：解决本题的关键知道研究平抛运动的实验原理和实验中的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、10N；竖直向上【解析】

从最低点到最高点，由动能定理：解得v2=2