吉林省吉林市蛟河市蛟河一中2022-2023学年物理高一下期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（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)我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是（）A．图中航天飞机在飞向B处的过程中，加速度逐渐减小B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小2、关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（）A．弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关3、(本题9分)某电动车以额定功率从静止开始加速，若所受阻力始终不变，则在加速过程，下列说法正确的是A．电动车牵引力不变 B．电动车牵引力逐渐增大C．电动车做匀加速直线运动 D．电动车的加速度逐渐减小4、(本题9分)如图，花样滑冰表演中，女运动员在男运动员拉力的作用下做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．女运动员旋转越快，所受向心力越小B．旋转角速度相同时，手臂越长，拉力越大C．旋转线速度相同时，手臂越长，拉力越大D．根据牛顿第三定律，男运动员受到的也一定是一个向心力的作用5、小球以6m/s的速度水平抛出，落到水平地面时的速度为10m/s，取g=10m/s2，小球从抛出到落地的时间及水平位移分别是A．1.0s，3.2mB．1.0s，4.8mC．0.8s，3.2mD．0.8s，4.8m6、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变7、起重机将质量为m的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为，货物上升h的过程中（已知重力加速度为g），则（）A．货物克服重力做功mghB．货物的动能增加了mghC．合外力对货物做功为mghD．货物的机械能增加了mgh8、(本题9分)如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时重力所做的功分别为WG1和WG2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（）A．WG1＞WG2 B．WG1＜WG2 C．W1＞W2 D．W1=W29、(本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关10、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，经过时间t汽车的位移大小为s，速度大小为v。此过程中，车所受阻力大小恒为f，则t时刻A．汽车的牵引力大小为PB．汽车的动能为Pt-fsC．汽车的加速度大小为(D．牵引力的功率为fv11、(本题9分)如图所示,某条电场线上有a、b、c三点，其中ac=cb=10cm，已知a、b两点的电势分别为φa=-6V,φb=4V,若将一点电荷从b点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐减小的加速直线运动,则下列判断正确的是()A．该点电荷带正电B．电场在c点处的电势为φc=-1VC．该电场的场强E=100N/CD．该点电荷从b点运动到c点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多12、如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（

）A．力F做的功等于系统机械能的增加量B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C．当B环到达最高点时，其动能为零D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）14、（10分）(本题9分)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置．圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动．力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：(1)该同学采用的实验方法为________．A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法D．微小量放大法(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/m•s-11.01.52.02.53.0v2/m2•s-21.02.254.06.259.0F/N0.882.003.505.507.90①请在图乙中作出F-v2图线_____；②若圆柱体运动半径r＝0.3m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____kg．(结果保留两位有效数字)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)高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角α=37°，BC段是水平起跳台，CD段是着陆坡，倾角θ=30°，DE段是停止区，AB段与BC段平滑相连，轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m。运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离l=120m。设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）运动员在助滑坡AB上运动加速度的大小；（2）运动员在C点起跳时速度的大小；（3）运动员从起滑台A点到起跳台C点的过程中克服摩擦力所做的功。16、（12分）(本题9分)如图所示，平行金属板长为L，一个带电为＋q、质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：（1）粒子末速度大小；（2）电场强度；（3）两极板间距离．17、（12分）(本题9分)如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上．滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行．A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动．不计一切摩擦，重力加速度为g.求：(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA.

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．图中航天飞机在飞向B处的过程中，根据牛顿第二定律得：，由于r逐渐变小，所以加速度逐渐变大。故A错误；B．椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道。故B错误；C．对空间站，根据万有引力提供向心力解得根据空间站的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G就能计算出月球的质量M，故C正确；D．由于空间站的质量不知，根据万有引力定律知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故D错误。故选C。2、D【解析】

A、弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，拉伸（或压缩）的长度越大，弹性势能越大，故A正确；

B、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关，形变量相同时，劲度系数越大，弹性势能越大，故B正确；

C、对于同一弹簧，在弹性限度内，劲度系数一定，形变量越大，弹性势能越大，故C正确；

D、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数和形变量有关，与使弹簧发生形变的物体无关，故D错误．【点睛】弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，与弹簧的形变量大小有关，与劲度系数有关，与其他因素无关．3、D【解析】

AB.汽车以恒定功率加速，则开始时加速度较大，速度快速增大；由P=Fv可得，F减小；故A，B错误；CD.由牛顿第二定律可得，加速度减小；故汽车做加速度减小的加速运动；故C错误，D正确.4、B【解析】

A．根据向心力方程可知，女运动员旋转越快，所受向心力越大，故A错误；B．根据向心力方程可知，旋转角速度相同时，手臂越长，拉力越大，故B正确；C．根据向心力方程可知，旋转线速度相同时，手臂越长，拉力越小，故C错误；D．向心力并非物体实际受力，故D错误。故选B。5、D【解析】

小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，小球落地速度是水平方向和竖直方向上速度的合速度，故v2代入数据解得：vyAB．根据vyt=vAB错误；CD．根据x=vx=vC错误D正确．6、D【解析】小球在下落过程中，要克服弹力做功，弹性势能增大，重力势能和动能之和减小，ABC错；7、ACD【解析】

A、货物上升h的过程中，货物克服重力做功mgh，故A正确。B、根据动能定理：动能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B错误。C、合外力对货物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正确。D、根据牛顿第二定律：F拉-mg=ma，F拉=mg+ma=mg，货物增加的机械能E机=F拉h=mgh，故D正确。8、AD【解析】

由题图及“WG1和WG1”、“W1和W1”可知，本题考查功的计算公式的运用。根据物体下降的高度关系分析重力做功关系。由功的计算公式分析克服摩擦力所做的功关系。【详解】AB、根据重力做功公式WG=mgh，知m相等，h1＞h1，则WG1＞WG1，故A正确，B错误。CD、设任一斜面的倾角为θ，斜面的长度为s，斜面底边为L．则物体克服摩擦力做功Wf=μmgcosθ•s=μmgL，μ、m、L都相等，则W1=W1．故C错误，D正确。【点睛】计算知道重力做功与竖直高度有关，滑动摩擦力做功与水平位移有关。9、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．10、BC【解析】

A．汽车所受的牵引大小为F＝B．根据动能定理可得t时刻的动能为Ek=Pt-fs，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为a＝D．由已知可知，牵引力的功率为P，由于不知在t时刻是否已经做匀速运动，故不一定等于fv，故D错误。11、AD【解析】A、沿着电场线方向电势降低，则电场强度方向从b到a，将一点电荷从b点由静止释放，仅在电场力作用下沿着电场线向a点加速运动，则电场力方向由b到a，所以该电荷为正电荷，故A正确；B、C、点电荷从b到a的过程中，加速度逐渐减小，则电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，则c点处的电势小于-1V，电场是非匀强电场，故无法求出场强，故B、C均错误；D、由可知Ubc>Uca，则由可知电荷从b点运动到a点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多，故D正确．故选AD．【点睛】知道电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低，明确电场力做功与电势能的关系．12、AD【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AABBmb•OB=mb•OA+ma•OCEP【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；(3)[3]A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；D.仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；(4)[4]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mbv0=mbv1+mav2两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t则mb•OB=mb•OA+ma•OC(5)[5]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间t=2b的初速度v0弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为E14、（1）B（2）如图（3）0.26（0.27同样得分）【解析】

（1）该同学采用的实验方法为控制变量法，故选B.（2）①在图乙中作出F-v2图线如图：②根据，则，因为r=0.3m，则m=0.27kg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）5.76m/s2（1）30m/s（3）【解析】

（1）运动员在助滑坡AB上运动时，根据牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma

解得：a=g（sinα-μcosα）=10×（0.6-0.03×0.8）=5.76m/s1．

（1）设运动员从C点起跳后到落到着陆坡上的时间为t，C点到着陆坡上着陆点的距离为L．运动员从C点起跳后做平抛运动，则有

竖直方向：Lsinθ=12gt1…①

水平方向：Lcosθ=v0t…②

由①：②得：tanθ=gt2v0

解得t=13s，v0=30m/s

（3）运动员从起滑台A点到起跳台C点的过程，根据动能