2023年河北省遵化市乡村中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)2012年4月30日，西昌卫星发射中心发射的圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m．它与另一颗同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107m)相比则能判断出（）A．向心力较小B．动能较大C．角速度较大D．发射速度都是第一宇宙速度2、(本题9分)如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，小船在静水中的速度恒定，则（）A．小船能到达对岸的位置是正对岸的B点B．小船能到达对岸的位置是正对岸的B点的左侧C．水流加快，过河的时间将变短D．小船到达对岸的时间与水流速无关3、(本题9分)在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍4、(本题9分)如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三个点A、B、C的电场强度分别为EA、EB、EC，，则关于EA、EB、EC大小的判断，正确的是（）A．EA＞EB＞EC B．EB＞EC＞EA C．EC＞EA＞EB D．EB＞EA＞EC5、(本题9分)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大7、(本题9分)如图所示，一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为34A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：4B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：3C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量8、(本题9分)2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少9、(本题9分)一边长为L，质量分布均匀正方形板ABCD，质量为m，在A点用悬线系住，开始时AB边和CD边处于水平位置（如图示）.现将板由静止释放，板摆动直至最后静止.空气阻力不可忽略，下列关于板的描述正确的是（）A．板在整个运动过程中板的重力一直做正功B．板在整个运动过程中空气阻力一直做负功C．板在整个运动过程中机械能一直减小D．板在整个运动过程中损失的机械能为10、(本题9分)一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BC均为直线．若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（）A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B．电动汽车的额定功率为1．8kWC．电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/sD．电动汽车行驶中所受的阻力为600N11、(本题9分)在离地高度的同一位置上，分别以和的水平速度同时向左右抛出、两个小球，不计一切阻力，．下列说法正确的是（）A．球在空中的运动时间长B．球从抛出到落地的位移是C．从抛出到落地两球动量改变量方向相同D．从抛出到落地两球速度变化不相同12、(本题9分)如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中(1)探究向心力大小与质量m之间关系的是图___；(2)探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图___。14、（10分）(本题9分)某同学在用频闪照相“研究平抛运动”实验中，记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取g=10,则闪光频率是____Hz，小球做平抛运动的初速度v0=__m/s，小球从开始做平抛运动到B点所用的时间tB=___s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)有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．求：（1）到达B点的速度（2）小球在A点的速度v0（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．16、（12分）如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．求：(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g取10m/s2)

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】设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，卫星由万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mω2r，解得：v=GMr，ω=D、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，实际发射时要克服阻力和引力做功，故实际发射速度都是大于第一宇宙速度，故D错误。点睛：根据牛顿的万有引力定律研究引力的大小．卫星由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律研究速度、周期、向心力。2、D【解析】

根据运动和合成与分解，将小船的速度分解为垂直河岸的速度与沿河岸的速度。【详解】AB．小船参与了两个运动，一个是船开向对岸，一个沿河顺水漂流，因此到达对岸时，一定到达B点的右则，AB错误；CD．小船到达对岸的时间是由垂直于河岸方向的速度决定的，由于船头指向正对岸，也就是小船在静水中的速度决定的，与水流的速度无关，C错误，D正确。故选D。3、B【解析】

设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度v抛出，落在斜面上，根据平抛运动的推论可得所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等对甲有对乙有所以故ACD错误B正确。故选B。4、D【解析】

电场线的疏密表示电场强度的大小，由图看出，B处电场线最密，场强最大，C处电场线最疏，场强最小，则A、B、C三点电场强度的大小关系，所以EB＞EA＞EC.故选D．5、B【解析】根据G=mg，所以，根据万有引力提供向心力得：解得：，故选B.点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁．6、D【解析】考查据物体受力判断物体的运动性质，对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2后，弹簧被拉长，弹力小于F1、F2时，m1、m2做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的速度最大，动能最大，D对；弹力大于F1、F2时，m1、m2做加速度增大的减速运动，直到速度减为0，然后m1、m2再做反向运动，如此反复，故系统的机械能先增加后减小，再增加，再减小，ABC错。思路拓展：解此题时学生需注意m1、m2做往复运动，能量的变化可通过外力做功的正负来判断。7、BD【解析】

由机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，判断系统的机械能是否守恒；小球在沿绳子方向的分速度与重物速度大小相等，将小球的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可得到两者速度之比，根据系统机械能守恒判断能的转化关系．【详解】当小球下落d的距离到达B点时，将B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v球cosθ=v重物，根据几何关系可知cosθ=3故选BD.【点睛】解决本题时应抓住：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②小球的实际速度即为合速度，应将小球的速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，分析小球与重物的速度关系．8、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．9、BCD【解析】

A．板摆动直至最后静止过程中，有向下转动也有向上转动，整个运动过程中板的重力不是一直做正功，故A错误；

BC．板在整个运动过程中空气阻力一直是阻碍作用，一直做负功，除重力外的空气阻力一直做负功所以机械能一直减小，故BC正确；

D．板在整个运动过程中动能变化量为0，损失的机械能即为减少的重力势能，板的重心在几何中心上．根据重力做功得整个运动过程中损失的机械能为，故D正确．10、BD【解析】

AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动．故A错误；额定功率P=Fminvmax=600×18=1．8kW，故B正确；匀加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度v=at=6m/s，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；当最大速度vmax=18m/s时，牵引力为Fmin=600N，故恒定阻力f=Fmin=600N，故D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．11、BC【解析】A、平抛运动的时间由竖直方向上的运动决定，即，由于两球的高度相等，所以在空中运动的时间也是相等的，故A错；B、小球在竖直方向上运动的时间为，所以球从抛出到落地的水平位移是，根据平行四边形定则知球从抛出到落地的位移是，故B对；C、根据动量定理可知，动量该变量的方向应该和合外力的方向相同，两种情况下合外力都是重力，所以从抛出到落地两球动量改变量方向相同，故C对；D、根据加速度的定义知道，所以，由于下落时间相等，所以速度变化量的大小是相等的，故D错；故选BC12、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）丙（2）甲【解析】

第一空.探究向心力大小与质量m之间关系保证角速度相同，而质量不同，所以是图丙。第二空.探究向心力大小与角速度ω之间关系，保证质量相同，而角速度不同，所以是图甲。14、1020.2【解析】

第一空：物体在竖直方向上，则，则闪光频率是f=10Hz，第二空：物体在水平方向的速度，即物体的初速度；第三空：B点竖直方向上的分速度为，那么小球从开始做平抛运动到B点所用的时间；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）gR；（2）5gR；（3）mgR．【解析】（1）小球沿轨道恰好运动到最高点B，在B点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mvB2R=mg，解得：vB=gR；

（2）从A到B过，由机械能守恒定律得：12mv02点睛：本题考查机械能守恒定律及动能定理的应用，在注意分析物体