2023年云南省曲靖市西南名校联盟物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

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：（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)有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时对桥的压力大于汽车的重力B．如图b所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳拉力提供C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、B两位置圆锥筒对小球的支持力大小相等D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用2、(本题9分)关于曲线运动的速度，下列说法正确的是()A．速度的大小与方向都在时刻变化B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．速度的方向不断发生变化，速度的大小一定发生变化D．质点在某一点的速度方向是在曲线上这一点的切线方向3、下列说法正确的是（）A．由于相对论、量子论的提出，经典力学己经失去了它的意义B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍可普遍适用C．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变D．狭义相对论认为，质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关4、(本题9分)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动．若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为A．0 B．2mg C．4mg D．3mg5、(本题9分)关于物理学家及其发现说法正确的是（）A．牛顿通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出了行星运动的三大定律B．开普勒发现了万有引力定律C．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是开普勒6、(本题9分)如图所示，一物块静止在光滑水平地面上，现在水平拉力作用下沿x轴方向滑行，拉力F大小随x变化规律如图。则关于物块从x=0运动到x=x2处过程（）A．物块加速度一直增大B．物块动能先增大后减小C．根据图像信息，物块最大动能可求D．根据图像信息，物块最大加速度可求7、(本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是A．> B．<C．< D．>>8、(本题9分)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)()A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m＋M)g9、(本题9分)甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶10、(本题9分)如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，叙述正确的是A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物。B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶。C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央。D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近。11、“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同12、(本题9分)下列关于电动势的说法正确的是（）A．电动势就是电压，它是内外电压之和B．电动势不是电压，它在数值上等于内外电压之和C．电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量D．电动势的大小与外电路的结构有关二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。14、（10分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．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)质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变．求：①汽车所受阻力的大小．②3s末汽车的瞬时功率．③汽车做匀加速运动的时间．④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．16、（12分）(本题9分)若嫦娥某型号探月卫星绕月球飞行，在靠近月球表面的圆轨道飞行时，绕行一周所用的时间为T，着陆月球后宇航员用弹簧秤测出质量为m的物体的重力为F，已知引力常量为G．求月球的半径和质量．17、（12分）(本题9分)如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能．

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】

A项：当汽车在拱桥顶端对桥顶的压力为F，根据，得小于重力，故A错误；B项：小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供，故B错误；C项：设支持力与竖直方向的夹角为α，则支持力的大小，两球质量相同，支持力相等，故C正确；D项：火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D错误．2、D【解析】曲线运动的物体的速度方向在时刻变化，大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项ABC错误；质点在某一点的速度方向是在曲线上这一点的切线方向，选项D正确；故选D.3、D【解析】

AB.相对论、量子论的提出,没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用。故AB错误；C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变。故C错误；D.狭义相对论认为，质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关，故D正确。4、D【解析】

小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有，解得：

根据机械能守恒，在最高点N的速度为，

则：

根据向心力公式：联立得：，故选项D正确，选项ABC错误．点睛：圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．5、C【解析】试题分析：A、开普勒通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，故A错误；B、牛顿总结出运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，故B错误；C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快，故C正确；D、卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故D错误；故选C．6、C【解析】

A.由于物块静止在光滑的水平面上，所以物块只受拉力作用，由图可知拉力先增大后减小，根据牛顿第二定律，可知加速度先增大后减小，故A错误；B.由图可知，拉力对物块一直做正功，故物块的动能一直增大，故B错误；C.由图可知当t=t2时拉力为零，此时加速度为零，所以速度最大，动能最大，根据动能定理有：，则最大动能有：，故C正确；D.由于不知道，物块的质量，所以无法求出最大加速度，故D错误。7、BD【解析】A.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；B.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；C.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1>a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；故选BD.点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．8、BCD【解析】

AB．小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态．故A错误，B正确；C．由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，故C正确；D．小环从最高到最低，由动能定理得：，小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：，联立得：F=5mg，对大环分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正确．9、AC【解析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。10、BD【解析】试题分析：脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考点：本题考查了离心现象、惯性的概念，意在考查考生的理解能力。11、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.12、BC【解析】试题分析：电动势在数值上等于内外电压之和，但是电动势与电压实质上不同，故A错误，B正确C、电源的电动势由电源本身的性质决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，与外电路的结构无关，故C正确，D错误故选BC考点：对电源电动势的理解点评：容易题．电动势是电源的一个重要参量，它表征在电源内部非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电势能的物理量．其定义式为．由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑块经过光电门的时间t很短，故可以认为滑块经过光电门时的速度v=。第二空、需要验证的是吊盘减少的重力势能与滑块和吊盘增加的动能之间的关系，即需要验证的关系式为mgL=（M+m）。14、大于相同v2-【解析】试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为，因此弹簧的形变量为，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：，整理得，，为得到线性关系图线，因此应作出图线．④由上表达式可知，，解得．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．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)f=4000N(2)P=4.8×104W(3)t=5s(4)W=2×105J【解析】试题分析：（1）当汽车匀速直线运动时，速度达到最大，此时牵引力与阻力大小相等，则得：，又由得：阻力．（2）、（3）当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动