2023年江西名校学术联盟物理高一下期末考试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)在光滑的水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正方向，两球的动量分别为pA＝5kgm/s，pB＝7kgm/s，如图所示．若两球发生正碰，则碰后两球的动量增量ΔpA、ΔpB可能是A．ΔpA＝3kgm/s，ΔpB＝3kgm/sB．ΔpA＝－3kgm/s，ΔpB＝3kgm/sC．ΔpA＝3kgm/s，ΔpB＝－3kgm/sD．ΔpA＝－10kgm/s，ΔpB＝10kgm/s2、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是使卫星进入近地圆轨道的最大发射速度C．它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度3、(本题9分)小明乘电梯从商场的顶楼下降到底层地下停车场，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对小明的支持力做功情况是（）A．加速时做正功，匀速和减速时都做负功B．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功C．始终做负功D．始终做正功4、(本题9分)下列关于向心力的论述中，正确的是（）A．物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生C．向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力5、如图所示，质量相同的物体A和B，分别位于地球表面赤道上的a处和某一纬度上的b处，跟随地球匀速自转，下列说法正确是()A．A物体的线速度等于B物体的线速度B．A物体的角速度等于B物体的角速度C．A物体所受的万有引力小于B物体所受的万有引力D．A物体的向心加速度等于B物体的向心加速度6、(本题9分)如图，三个大小相等的力F，作用于同一点O，则合力最小的是()A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（）A．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径B．若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷C．因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比D．可以确定B点的位置坐标8、(本题9分)如图所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系住一质量为m的小球，将细绳拉直至水平，小球从P位置从静止开始释放，运动过程中通过最低位置Q，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．从P到Q过程中，小球重力功率一直增大B．从P到Q过程中，小球重力功率先增大后减小C．小球通过最低位置Q时绳弹力大小T=3mgD．小球通过最低位置Q时绳弹力大小T=2mg9、(本题9分)一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD．在5～6s内，物体所受的合外力做负功10、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11、(本题9分)如图所示，蹦极是一项有趣的极限运动，轻质弹性绳的一端固定，另一端和运动员相连，运动员经一段自由下落后绳被拉直，整个过程中空气阻力不计，绳的形变是弹性形变，绳处于原长时的弹性势能为零．则在运动员从静止开始自由下落，直至最低点的过程中，下列表述正确的是A．运动员的机械能守恒B．弹性绳的弹性势能先增大后减小C．运动员与弹性绳的总机械能守恒D．运动员动能最大时绳的弹性势能不为零12、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示.则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，杆对小球的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图所示的装置测量物体间的动摩擦因素．气垫导轨（附有标尺）上某位置固定一光电门，调节导轨水平．在不给导轨充气的情况下，让滑块获得一个初速度，使其自右向左匀减速通过光电门，光电门记录下挡光片（宽度为d）的挡光时间△t，滑块通过光电门后继续滑行的距离为x，重力加速度为g．（1）已知挡光片的宽度d＝3cm，某次实验时挡光时间△t＝0.015s，用计算得2m/s，该结果是指____（填“平均”或“瞬时”）速度，它___（填“大于”、“等于”或“小于”）挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；（2）在挡光片较窄的条件下，给滑块不同的初速度，测得多组△t和x，作出（△t）2－图象如图所示，图线的斜率为k，则滑块与导轨间的动摩擦因素μ＝_______（用d、g、k表示）．14、（10分）某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________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）光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）16、（12分）(本题9分)夏天到了，水上滑梯是人们很喜欢的一个项目，它可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H＝7.0m，BC长d＝1.0m，端点C距水面的高度h＝1.0m．一质量m＝60kg的人从滑道起点A点无初速地自由滑下，人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.1．（取重力加速度g＝10m/s1，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，人在运动过程中可视为质点），求：（1）人从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；（1）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，人从滑梯平抛到水面的水平位移最大，则此时滑道B′C′距水面的高度h′．17、（12分）(本题9分)一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，离地高度为h．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：（1）地球的质量；（2）卫星绕地球运动的线速度.

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、B【解析】

A.两球碰撞过程,系统的动量守恒,两球动量变化量应大小相等,方向相反,若△PA=3kg⋅m/s,△PB=3kg⋅m/s，违反了动量守恒定律，不可能，故A错误．B.根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=−3kg⋅m/s、△pB=3kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=2kg⋅m/s、p′B=10kg⋅m/s，根据碰撞过程总动能不可能增加，是可能发生的，故B正确．C.根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=3kg⋅m/s、△pB=−3kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg⋅m/s、p′B=4kg⋅m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．D.如果△pA=−10kg⋅m/s、△pB=10kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=−5kg⋅m/s、p′B=17kg⋅m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．故选C．【名师点睛】当A球追上B球时发生碰撞，遵守动量守恒．由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，进行选择．2、C【解析】第一宇宙速度是环绕地球运动的最大环绕速度，A错；是发射卫星的最小发射速度，B错；是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度，C对；D错；3、C【解析】

根据力对物体做功的定义W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若，则力F做正功；若θ=，则力F不做功；若，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即，所以支持力始终做负功，故C正确．4、D【解析】

向心力可以是某一个力，也可以是几个力的合力，也可以是某一个力的分力，它是效果力，向心力方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故ABC错误，D正确，故选D.5、B【解析】两者角速度相同，由v=rω半径大的线速度大，A物体的线速度大于B物体的线速度，故A错误，B正确两物体质量相同，距离球心的距离相等，则所受的万有引力的大小相等，故C错误；由a=rω2知，半径大的向心速度大，则A物体的向心加速度大于B物体的向心加速度，故D错误。故选B。点睛：本题考查对共轴转动的物体各个量的比较，抓住它们的周期和角速度相同是关键，同时要明确万有引力和向心加速度的决定因素．6、C【解析】

A、将相互垂直的F进行合成，则合力的大小为，再与第三个力F合成，即有合力的大小为；B、将方向相反的两个力合成，则合力为0，再与第三个力F合成，则有合力大小为F；C、将任意两力进行合成，可知这两力的合力与第三个力大小相等，方向相反，这三个力的合力为零；D、将左边两个力进行合成，再与右边合成，则有合力的大小；由上分析可知，合力最小的是C选项，故C正确，A、B、D错误；故选C。7、AD【解析】

A．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为且有则因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；B．由公式得由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；C．根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为，B对应的圆心角为；即可确定对应的圆心角，由公式由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；D．由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。故选AD。8、BC【解析】

AB．在释放时，速度为零，重力的重力为零，在Q点时，速度方向与重力方向垂直，重力的功率为零，在下降过程中，速度在竖直方向的分量先增大后减小，故小球重力功率先增大后减小，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒定律可知在最低点解得故C正确，D错误；故选BC．【点睛】根据机械能守恒定律判断出速度的变化，利用速度的分解求得竖直方向速度的变化，有P=mgv判断重力的功率，根据牛顿第二定律求得在最低点的拉力．9、BC【解析】试题分析：根据图像可知，0～5s内物体运动方向不变，5s后反向运动，5s时离出发点最远，A错误；位移等于v-t图像的面积，4s的位移为30m，平均速率为7.5m/s,C正确;5s的位移为+35m，最后一秒的位移为-5m,总路程为40m，B正确；根据动能定理可以知道5～6s内，物体动能增加，所受的合外力做正功，D错误．考点：本题考查了速度图像的分析．10、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．11、CD【解析】

AC、运动员开始自由下落，接着从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，先是拉力增加但还是小于重力，合外力向下，运动员向下做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最增大，动能增大，此后拉力继续增加大于重力，合外力向上，运动员开始做加速度增大的减速运动，速度减小，动能减小，所以运动员的机械能不守恒，但运动员与弹性绳的总机械能守恒，故A错误，C正确；B、运动员开始自由下落，弹性绳的弹性势能不变，从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，故B错误；D、当加速度为零时，速度最增大，动能增大，绳的弹性势能不为零，故D正确；故选CD．12、AD【解析】试题分析：在最高点，若，则；若，则解得,A正确，B错误，由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；若．则解得，故D正确．故选AD，考点：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，点评：掌握向心力公式，理解坐标轴截距的物理意义是解决本题的关键．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）平均小于（2）【解析】

（1）[1][2]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，所以是平均速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，由于物体做匀变速直线运动，则有中间位置的速度大于中间时刻置的速度，所以极短时间内的平均速度小于挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；（2）[3]．根据牛顿第二定律可知根据运动学公式可知解得滑块与导轨间的动摩擦因数；【点睛】极短时间内的平均速度等于瞬时速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，根据牛顿第二定律和运动学公式、图像求出滑块与导轨间的动摩擦因素．14、7.617.63“略大于”纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论vc=x第二空.重力势能减小量ΔE第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。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）（2）14m/s，与Ox夹角为【解析】

（1）0-t1内，物体沿Ox方