2022-2023学年新疆维吾尔自治区物理高一下期末学业水平测试试题含解析

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)如图所示，质量为3m的物块A与质量为m的物块B用轻弹簧和不可伸长的细线连接，静止在光滑的水平面上，此时细线刚好伸直但无弹力．现使物块A瞬间获得向右的速度v0，在以后的运动过程中，细线没有绷断，以下判断正确的是A．细线再次伸直前，物块A的速度先减小后增大B．细线再次伸直前，物块B的加速度先减小后增大C．弹簧最大的弹性势能等于D．物块A、B与弹簧组成的系统，损失的机械能最多为2、(本题9分)质量的物体在水平拉力的作用下，沿水平面做直线运动.时撒去拉力.物体运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．第末合力对物体做功的功率为B．第末拉力对物体做功的功率为C．整个过程中拉力对物体做功为D．在内拉力对物体做功为3、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度大于C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力大小为D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力大小为4、下面物理原理中说法不正确的是()A．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快B．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力C．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能一定守恒D．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒5、(本题9分)质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2时。汽车瞬时加速度的大小为（）A．P/mv B．2P/mv C．4P/mv D．3P/mv6、(本题9分)下列说法正确的是A．瞬时速度是矢量，平均速度是标量B．做直线运动的物体，位移大小可能等于路程C．做曲线运动的物体，所受的合力可能为零D．做曲线运动的物体，可能处于平衡状态7、(本题9分)关于功和能的关系，下列说法中正确的是（）A．功是能量变化的量度B．路径不同，重力所做的功一定不同C．弹力做正功，弹性势能一定增加D．合外力对物体做正功，物体的动能一定增加8、(本题9分)一质量为2kg的物体静止于光滑水平面上。从t=0时开始，第1秒内受到3N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列说法正确的是()A．第1秒末物体的速度为1.5m/sB．第2秒末物体的动能为6JC．第2秒内外力冲量为2N·sD．2秒内物体动量的增量为4kg·m/s9、(本题9分)如图所示,公园蹦极跳床深受儿童喜爱.一小孩系好安全带后静止时脚刚好接触蹦床,将小孩举高至每根轻质弹性绳都处于原长时由静止释放,对小孩下落过程的分析,下列说法正确的是A．小孩一直处于失重状态B．.弹性绳对小孩的作用力一直增大C．小孩的加速度一直增大D．小孩的机械能一直减小10、(本题9分)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=110sin100πt（V），则A．电压表的示数为11VB．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小11、(本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg12、一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSt B．nvt C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）14、（10分）(本题9分)如图所示，在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球做平抛的初速度__________m/s，小球在b点的速率__________（）．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)已知地球质量M，半径R，万有引力常量G，求地球同步卫星距离地面的高度？16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高，AD为水平面，B端在O的正上方，一个小球自A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点，求：(1)释放点距A点的竖直高度；(2)落点C与A点的水平距离；17、（12分）(本题9分)质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间t后停止运动。求：（1）物体所受的阻力Ff；（2）物体发生的总位移x。

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】

细线再次伸直时，也就是弹簧再次回复原长时，该过程中A始终受到向左的弹力，即一直做减速运动，B始终受到向右的弹力，即一直做加速运动，弹簧的弹力先变大后变小，故B的加速度先增大，后减小，故AB错误；弹簧弹性势能最大时，弹簧压缩最短，此时两者速度相等，根据动量守恒定律可得，解得，根据能量守恒定律可得，此时动能转化为弹性势能最大，故C正确；整个过得中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，故D错误．2、B【解析】根据图像可知1s末的速度为，v-t图像中图线的斜率表示加速度，0~2s过程中的加速度为，故0~2s内的合力，所以1s末合力的功率为，A错误；3s后撤去外力时的加速度为，此过程中只受摩擦力作用，，解得，所以在0~2s过程中根据牛顿第二定律可得，解得，故1s末拉力的功率为，B正确；图像与坐标轴围成的面积表示位移，整个过程中，而，故拉力做功不为零，C错误；在内物体做匀速直线运动，所以拉力和摩擦力相等，故，故，D错误．【点睛】本题的突破口是根据v-t图像的斜率，面积的物理意义（斜率表示加速度，面积表示位移），然后结合功率的公式P=Fv和动能定理求解．3、D【解析】

AB.根据动能定理得：，解得：．而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。AB错误。CD.设杆子在最高点表现为支持力，则解得：，故杆子表现为支持力。C错误，D正确；4、C【解析】

A．物体所受合外力越大，加速度就越大，物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，故A正确；B．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力，选项B正确；C．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C错误；D．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒，选项D正确；5、A【解析】

当汽车达到最大速度时,做匀速运动,牵引力F与摩擦力f相等。又P=Fv所以f=P/v恒定，当速度达到v/2时，F'=2P/v则ma=F'-f=（2P/v）-（P/v）=P/v所以a=P/(mv)A.P/mv与计算结果相符，故A正确。B.2P/mv与计算结果不符，故B错误。C.4P/mv与计算结果不符，故C错误。D.3P/mv与计算结果不符，故D错误。6、B【解析】

A.瞬时速度和平均速度都是矢量，故A错误。B.当物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，故B正确。CD.曲线运动的速度方向是沿着切线方向，时刻在改变，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，不能处于平衡状态，故CD错误。7、AD【解析】试题分析：功和能的关系是功是能量转化的量度．要知道重力做功与路径无关．弹力做正功，弹性势能减少．合外力做正功，动能一定增加．由功能关系知，功是能量转化的量度，A正确；重力做功与路径无关，路径不同，初末位置的高度可能相同，重力所做的功可能相同，B错误；弹力做正功，弹性势能一定减小，C错误；根据动能定理得知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，D正确．8、AD【解析】A、根据牛顿第二定律a=Fm，知第1秒内的加速度为a1由速度公式知第1秒末物体的速度为v=aB、根据速度公式知第2秒末物体的速度为v=a1t+C、根据冲量的定义可知第2秒内外力冲量为I=Ft=1×1=1N⋅s，故C错；D、根据动量公式P=mv=2×2=4kgm/s，故D对；故选AD点睛：本题考查了动量、动能、冲量等公式以及对公式的熟练运用情况。9、BD【解析】

A项：由于初始时刻弹性绳处于原长，弹力为零，小孩加速度向下，最后接触蹦床，速度一定会减小至零，故小孩先处于失重状态，后处于超重状态，A项错误；B项：随着小孩的下落，弹性绳伸长弹力增大，弹力之间夹角减小，弹性绳合力增大，B项正确；C项：小孩加速下落时，mg－F弹=ma，加速度减小，当接触蹦床后，做减速运动，F蹦+F弹－mg=ma，加速度增大，C项错误；D项：由于弹性绳和蹦床都会对小孩做负功，所以小孩的机械能一直减小，D项正确。故选：BD。10、BD【解析】

根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。11、AC【解析】

A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由解得此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理可得通过最低点的最小速度为在最低点由牛顿第二定律可知解得最低点的最小拉力为D错误．故选AC．【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．12、AC【解析】

AB.从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD.从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，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、AABBmb•OB=mb•OA+ma•OCEP【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；(3)[3]A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；D.仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；(4)[4]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mbv0=mbv1+mav2两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t则mb•OB=mb•OA+ma•OC(5)[5]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间t=2b的初速度v0弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁