2023届河南省安阳一中、安阳正一中学物理高一第二学期期末考试试题含解析

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（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、如图所示，在圆盘上有A、B、C三点，且OA=AB=BC，当圆盘绕O点在水平面上做匀速圆周运动时，关于A、B、C三点说法正确的是（）A．线速度大小的比为vA：vB：vC=3：2：1B．线速度大小的比为vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=1：1：12、(本题9分)从高处以40m/s的初速度水平抛出中10N的小球，小球在空中运动3s落地，不计空气阻力，小球落地时重力的瞬时功率为（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W3、(本题9分)3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本题9分)真空中两个点电荷相距为r时，它们间的静电力大小为F；如果保持它们的电荷量不变，将距离增大为2r，则静电力大小将变为A．2F B．F C． D．5、(本题9分)地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则()A．卫星加速度的大小为g2B．卫星运转的角速度为C．卫星运转的线速度为142gR6、(本题9分)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm7、(本题9分)起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止。则A．重物的最大速度vB．重物匀加速运动的加速度a=C．钢绳的最大拉力为mgD．钢绳的最大拉力为P8、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB9、(本题9分)图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体．设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动．则A．人对重物做功，功率为GvB．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变10、(本题9分)如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个小球（均可视为质点），两小球的质量分别为mA=m和mB=2m，轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时，A球速度为。则此时A．B球的速度大小为B．B球的速度大小为C．杆对B球的支持力为mgD．杆对A球的拉力为2mg11、(本题9分)一根长为L，质量不计的轻杆，轻杆的中点及右端各固定一个质量为m的小球，轻杆可以带着球在竖直平面内绕O点转动，若开始时轻杆处于水平位置，并由静止释放，如图所示．当杆下落到竖直位置时（）A．外端小球的速率为B．外端小球的机械能减少mgLC．中点小球的机械能减少mgLD．每个小球的机械能都不变12、(本题9分)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，A、B、C为方向与纸面平行的匀强电场中的三点，它们的连线组成一直角三角形，且BC=4cm，AB=5cm，当把电荷量为的点电荷从B点移到C点的过程中，电场力做功，而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功，则电场强度的方向为________，场强大小为_________V/m．14、(本题9分)关于行星绕太阳的运动，离太阳越远的行星公转周期___________（填“越大”或“越小）．15、公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看作圆周运动，如图所示。设桥面的圆弧半径为R,重力加速度为g,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v通过桥的最高点时，车对桥的压力刚好为零，则车速v大小为____________。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为0.5m，质量为0.6kg．在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98kg的小物块已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，长木板与地面间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．一颗质量为0.02kg的子弹以的150m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取10m/s2(结果保留2位有效数字)(1)分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动．(2)求整个运动过程中最后一块长木板运动的距离．17、（10分）(本题9分)科学家认为在太阳系中除地球外最有可能出现生命的是土卫六---泰坦．为了研究土卫六，假设我们发射一个质量为m的探测器，使探测器进入土卫六引力区时，能够绕土卫六做匀速圆周运动，此时探测器距离土卫六表面的高度为h，以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近，然后开始以初速度垂直土卫六地面匀减速下落，直到悬停，所用的时间为t，假设轨迹为直线．土卫六的半径为R，土卫六表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)探测器绕土卫六做圆周运动的周期；(2)土卫六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探测器下落时发动机的平均推力F．

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、D【解析】三点同轴转动，角速度相等，故有，根据可得，D正确．【点睛】本题关键是知道同轴转动角速度相同，同一条皮带相连的点的线速度相同．2、B【解析】

小球落地时的竖直分速度为，所以小球落地时重力的瞬时功率为A.400W与计算不符，A错误B.300W与计算相符，B正确C.500W与计算不符，C错误D.600W与计算不符，D错误3、A【解析】

因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．【点睛】本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．4、D【解析】

真空中两个电荷量分别为Q、q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：；若将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：；故：F′=F；A.2F，与结论不相符；B.F，与结论不相符；C.，与结论不相符；D.，与结论相符；5、D【解析】

在地球表面，根据万有引力等于重力得，GMmR2=mg，则GM=gR2；一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得GMm(2R)2=mv2故选D。【点睛】根据万有引力近似等于重力得出轨道上的重力加速度与轨道半径的定量关系．再结合万有引力提供向心力进行求解。6、A【解析】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMm7、AD【解析】

A.重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2CD.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得FmB.重物做匀加速运动的加速度a=F8、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.9、BC【解析】人对重物不做功，因重物没有位移，A错；对人在水平方向受力分析，传送带对人的摩擦力等于轻绳对人的拉力，即人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，B对；在时间t内人对传送带做功消耗的能量为W=FL=Gvt，C对；人对传送带做功的功率为p=Gv，D错．10、BCD【解析】

对A、B球整体，重心在O位置，故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动，角速度是相等的，故根据v=rω，速度之比为2：1，故vB=，故A错误，B正确。杆对B球的作用力为FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向竖直向上，故C正确。杆对A球的作用力为FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向竖直向上，故D正确。11、AC【解析】

A.两球转动的角速度相等，根据v=rω知，两球的线速度大小之比为1:2，设杆的中点小球的速度为v，则外端小球的速度为2v，根据系统机械能守恒得：mgL+mg⋅=+解得：v=，则外端小球的速率为：v′=2v=，故A正确；BCD.外端小球的重力势能减小量为mgL，动能增加量为：=mgL，则外端小球机械能增加mgL，根据系统机械能守恒知，中点小球的机械能减小mgL.可知两球的机械能都在变化．故BD错误，C正确．故选AC.12、BC【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、由C指向B;100【解析】

在匀强电场中，电荷量q=-2.0×10-9C的负电荷，由B点移到C点，静电力做功8.0×10-9J，故B、C两点的电势差：；同理，则AC为等势面，则电场强度的方向为从C指向B，场强大小为．【点睛】本题关键先确定等势面，然后结合公式U=W/q和U=Ed列式求解场强大小，注意应用公式U=W/q求解电势差时各个量的符号，知道等势面与场强方向垂直．14、越大【解析】行星绕太阳运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，所以公转半径越大，周期越大，即离太阳越远的行星公转周期越大．【点睛】本题也可以根据开普勒第三定律分析．15、【解析】

[1]通过桥的最高点时，车对桥的压力刚好为零，重力提供向心力，所以解得：三．计算题(22分)16、(1)物块滑上第五块木板(2)【解析】

(1)设子弹、小物块、长木板的质量分别为,子弹的初速度为子弹击中小物块后二者的共同速度为由动量守恒定律①子弹击中小物块后物块的质量为，且.设当物块滑至第块木板时，木板才开始运动②其中分别表示物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数.由式解得即物块滑上第五块木