河北省石家庄市精英中学2022-2023学年高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)我国发射的“嫦娥一号”卫星经多次加速变轨后，最终成功进入环月轨道。如图，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。正确的是()A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在b上运行时的速度大于第一宇宙速度2、如图所示，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（）A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+MgD．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg3、质量和质量的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A．当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大B．和所受的引力性质可能相同，也可能不同C．当有第三个物体放入之间时，和之间的万有引力将增大D．和所受引力总是大小相等、方向相反4、(本题9分)一个25kg的小孩从高度为3.0m，长度为8.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是A．合外力做功750JB．阻力做功-700JC．重力做功2000JD．支持力做功50J5、(本题9分)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．6、(本题9分)如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()A．3 B．4 C．5 D．67、(本题9分)如图所示，一足够长的细杆倾斜放置，一质量为的金属环以的初动能从点向上做匀减速直线运动，运动经过点时，动能减少，机械能减少了，则（）A．细杆的倾角为B．金属环受到的摩擦力为C．金属环回到点时动能为D．整个上升过程中，所用的时间为8、(本题9分)如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=1kg的面粉袋放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t图线可知()A．A、B两点的距离为3.2mB．粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5C．面粉袋从A运动到B这程中，传送带上面粉痕迹长为1.2mD．面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J9、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点。则以下关系正确的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC10、(本题9分)小球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m／s，vB＝2m／s．当小球A追上小球B并发生碰撞后，小球A、B的速度可能是（）A．vA′＝m／s，vB′＝m／sB．vA′＝2m／s，vB′＝4m／sC．vA′＝－4m／s，vB′＝7m／sD．vA′＝7m／s，vB′＝1.5m／s11、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB，则A．齿轮A、B的角速度大小相等B．齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小12、(本题9分)如图，质量为m的物块从半径为R的半球形的碗口沿内壁从静止开始滑下，滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则在物块从静止滑到最低点的过程中下列说法正确的是()A．合外力对物块做负功且WB．物块重力势能减少了mgRC．物块机械能减少了mgR-D．物块克服摩擦力做的功为μmgR二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，长为1m的轻杆OA可绕O处铰链在竖直平面内转动，质量均为1kg的小球固定在A、B两处，B为杆的中点．若杆在水平位置由静止起开始自由转动，不计阻力，转动30°角时B球的速度为______m/s，此过程中杆对A球做的功为______J．14、有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____15、(本题9分)质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2被右侧的墙原速弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止．则两球第一次碰后m1球的速度大小为_________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，取g＝10m/s2.求：(1)物体抛出时的初速度大小；(2)物体在空中运动的时间；17、（10分）(本题9分)如图是长为l、高为h的光滑绝缘水平桌面，桌面上方存在水平向右的匀强磁场，电场强度大小为E，桌面右侧空间没有电场。一质量为m、带电量为q的小物块从桌面左端由静止释放，然后从桌面右端M点以速度v水平抛出，最后落于地面Q点，平抛的水平位移为x，不考虑空气阻力。若m=2.0kg，，l=2.0m，h=0.8m，x=1.6m。求：（1）v的大小；（2）E的大小。

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】

ABC.月球的卫星在轨道运行时，由月球的万有引力提供向心力，则解得：可知卫星的轨道半径越小，线速度和角速度越大，周期越小，所以，卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，在a上运行的周期小于在b上运行的周期，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，故AC错误，B正确。D.第一宇宙速度是近月卫星的线速度，是最大的环绕速度，所以，卫星在b上运行时的速度小于第一宇宙速度，故D错误。2、B【解析】

AB.若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；CD.若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。3、D【解析】

A．当两物体间的距离趋于零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故A错误；B．和所受的引力性质是相同的，都是万有引力，故B错误；C．当有第3个物体放入、之间时，根据公式可知和间的万有引力将保持不变，故C错误；D．和间的万有引力遵守牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D正确。故选D。4、B【解析】根据动能定理可得，合外力做功W=△Ek=12mv2-0=12×25×22J=50J，所以A错误；下降的过程中，重力做的功为mgh=750J，根据动能定理mgh+Wf=△Ek，所以Wf=△E点睛：本题是对功的简单的计算，根据功的公式直接计算即可，阻力的功要结合动能定理来求解．5、A【解析】

在最低点，根据牛顿第二定律有：且解得：在最高点，根据牛顿第二定律有：且解得：对最低点到最高点的过程运用动能定理得：解得：。A.mgR与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。6、B【解析】

整体进行受力分析：整体受重力、地面对A的弹力、推力F三力平衡，所以A与地面之间没有摩擦，再对A进行受力分析：重力、地面的支支持力、B对A的压力，B对A沿接触面向下的静摩擦力；所以A受四力作用．A．3，与结论不相符，选项A错误；B．4，与结论相符，选项B正确；C．5，与结论不相符，选项C错误；D．6，与结论不相符，选项D错误；故选B。7、ABD【解析】

A．金属环从P点到Q点，动能减少80J，机械能减少了40J，所以重力势能增加了40J，P点到Q点的距离，则：解得：细杆的倾角故A项正确；B．金属环从P点到Q点，动能减少80J，据动能定理得：解得：金属环受到的摩擦力故B项正确；C．据可知，金属环将不能回到Q点，故C项错误；D．据，解得：对金属环上升过程，受力分析，由牛顿第二定律可得：金属环上升过程的加速度大小金属环上升的时间：故D项正确。8、ABD【解析】

A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时间轴所围图形的“面积”大小，为x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正确；B.由v-t图象可知，0-0.2s内，面粉袋的加速度为：．对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即为：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s内，面粉袋的加速度为：，对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得：μ=0.5，f=4N．故B正确．C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：，方向沿皮带向上．在0.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮带向下．故传送带上面粉痕迹的长度为：s=△x2=1m；故C错误．D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正确．9、AC【解析】

根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，与结论相符，选项A正确；B.μA>μB=μC，与结论不相符，选项B错误；C.mA=mB<mC，与结论相符，选项C正确；D.mA=mB>mC，与结论不相符，选项D错误；10、AB【解析】D、考虑追碰的实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故D不可能．A追上B并发生碰撞前的总动量是：mAvA+mBvB=1×6+2×2kgm/s=10kgm/s，碰撞过程中动量守恒，碰撞后总动量应为10kgm/s，经检验A、B、C选项均符合．C、碰撞过程中总动能不增加，碰撞前总动能为：，C选项中，故不可能，则综合排除后可能发生碰撞的选AB．【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．11、BC【解析】

AB两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比B大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正确12、BC【解析】

根据动能定理求合外力对物块。物块重力势能减少量等于重力做的功。物块机械能减少量等于初末机械能的差值。物块克服摩擦力做的功等于机械能的减少。根据功能关系求解。【详解】物块的动能增加，根据动能定理得知：合外力对物块做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A错误。物块重力做功为mgR，则物块重力势能减少了mgR，故B正确。取最低点为零电势能点，则初态物块的机械能为【点睛】解决本题的关键是掌握常见的功与能的关系，知道合外力做功等于动能的变化，重力做功多少重力就减少多少，除重力以外的力做功等于机械能的变化。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1【解析】

A、B及轻杆组成的系统机械能守恒，有可得,；对A应用动能定理得：,解得：．14、【解析】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，