2023年河南省郑州市物理高一第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、(本题9分)已知某船在静水中的速度为=4m/s，现让船以最短时间渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为=3m/s，方向与河岸平行．则下列说法正确的是A．船渡河的最短时间是20s B．船渡河的最短时间是25sC．船渡河的实际速度为4m/s D．船渡河的位移为100m2、(本题9分)在水平匀速飞行的飞机上，每隔相等时间依次释放甲、乙、丙三个物体，若不计空气阻力，当刚释放丙物体时，三个物体位置为A． B．C． D．3、(本题9分)下图两种情况中，球的重力均为g，斜面倾角为，挡板对球的压力分别为()A．B．C．D．4、(本题9分)下列列举的事例或事实中正确的是（）A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立5、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球将做自由落体运动B．小球将向左做平抛运动C．小车此过程中先向左运动后向右运动D．小球在弧形槽内上升的最大高度为6、(本题9分)2007年10月24日，我国自行研制的“嫦娥一号”探月飞船顺利升空，此后经过多次变轨，最终成功地实现了在距离月球表面200km左右的圆形轨道上绕月飞行．若飞船绕月运行的圆形轨道半径增大，则飞船的（）A．周期增大 B．线速度增大C．加速度变大 D．角速度变大7、(本题9分)如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了90°角）。下列有关此过程的说法中正确的是A．重物M做匀速直线运动B．重物M的速度先减小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后减小8、(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9、(本题9分)物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动，对各个力做功情况描述正确地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做负功 D．推力F做正功10、(本题9分)如图所示，小球用轻质细线拴着在水平面内做半径为的匀速圆周运动，当小球运动到左侧时，在小球的正上方高度为的小球水平飞出，飞出时的速度大小为.不计空气阻力，重力加速度为。要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，则小球的向心加速度大小可能为（）A． B． C． D．11、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变12、从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度—时间图象如图所示。在0～t2时间内，下列说法中正确的是（）A．物体I所受的合外力不断减小，物体II所受的合外力恒定B．在第一次相遇之前，t1时刻两个物体I、II相距最远C．物体I一定在t2时刻之前追上物体IID．两个物体I、II的平均速度大小都是二．填空题(每小题6分，共18分)13、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)能量守恒定律：__________________________.15、(本题9分)如图所示为一分压器电路，电阻R1=20Ω，R2的最大阻值为20Ω。当输入端A、B接220V电压时，用电压表测得输出端C、D的电压范围是____________。三．计算题(22分)16、（12分）将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R；（3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过，求释放小珠的位置范围．17、（10分）(本题9分)2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）

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、B【解析】

船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小．【详解】当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：．故A错误，B正确；船实际的运动是由两个相互垂直的分运动组成，所以合速度：．故C错误；船沿着水流方向的位移大小：；船发生的位移是：；故D错误；故选B．【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．2、C【解析】

AD．小球落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以小球始终在飞机的正下方，AD错误；BC．小球在竖直方向上做自由落体运动，相等时间内，竖直下落高度逐渐增大，C正确B错误．3、A【解析】

对球受力分析如图所示：

由于光滑圆球受共点力处于静止状态，所以光滑圆球的合力为1．对球受力分析如图，由共点力平衡的条件得出：图1中挡板对球的作用力：N2＝Gtanθ；图2中挡板对球的作用力：N2＝Gsinθ．A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；4、B【解析】

A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时万有引力定律仍然成立.故选项D不符合题意.5、B【解析】

AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，

由动能守恒定律得：∙2mv02=∙2mv12+mv22…②，

由立①②解得：v1=v0，v2=v0，

所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．

C．此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：2mv0=3m•v；由机械能守恒定律得；∙2mv02=•3mv2+mgh，解得：h=，故D错误．6、A【解析】

飞船做圆周运动的向心力由万有引力提供，所以A.周期半径增大，周期增大，故A正确；B.线速度增大半径增大，线速度减小，故B错误；C.加速度变大半径增大，加速度减小，故C错误；D.角速度变大半径增大，角速度减小，故D错误。7、CD【解析】

ABD.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分速度就为．θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳=ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢。所以知重物的速度先增大后减小．AB错误D正确。C.绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL，故C正确。8、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．9、CD【解析】

对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态，故推力等于摩擦力；根据力做功的公式可知重力与位移方向垂直，故重力做功为零；摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功；而推力与运动方向同向，故推力F做正功；物体做匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故AB错误；CD正确。故选CD。10、AD【解析】

B做平抛运动，在竖直方向，有得则水平方向的位移为若要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，根据几何关系可知，当A运动或时恰能与B相碰，则有或又向心加速度，联立解得或故选AD。【点睛】根据B做平抛运动的特点，求出B的水平位移，结合几何关系，分析A与B相碰的时间，求出A运动的周期，再根据即可求解。11、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．12、ABC【解析】

A．根据图象的斜率表示加速度，由图象可知，物体I做加速度越来越小的加速运动，所受的合外力不断减小，物体II做匀减速直线运动，所受的合外力不变，故A正确；B．速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在第一次相遇之前，时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；C．t2时刻，物体I的位移比物体II的位移大，两者又是从同一地点同时开始运动的，故物体I一定在t2时刻之前追上物体II，故C正确；D．物体II做匀减速直线运动，由图可知，0～t2时间内，物体II的平均速度由于t2时刻，物体II的位移比物体I的位移小，所以物体II的平均速度大小于物体I，故D错误。故选ABC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：114、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变．【解析】

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变．15、0–110V【解析】当变阻器触头处于最下端时，则输出电压UCD=0，当滑片移到上端时，即为电阻R2的两端电压，根据欧姆定律，则有UR2=UR三．计算题(22分)16、⑴v1=0；⑵；⑶C点上方低于处滑下或高于处【解析】

（1）由机械能守恒可知，小珠由C点释放，到达E点时，因