吉林省乾安县七中2023年物理高一第二学期期末统考试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．距地面的高度变大B．向心加速度变大C．线速度变大D．角速度变大2、(本题9分)据某电视节目介绍说，蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉．以下说法正确的是A．空气不带电 B．蜜蜂带负电 C．空气带负电 D．蜜蜂带正电3、(本题9分)体育课上，一男生将排球整向上抛出，排球上升一定高度后落回原处．若排球在整个过程．中受到的阻力大小不变，初动能为，则下列四幅图中，能正确反映排球动能与位移（相对抛出点）的关系的是（）A． B．C． D．4、光滑的水平面上，物体A、B的质量分别为m1和m2，且，它们用一根轻质弹簧相连接（栓接）。开始时，整个系统处于静止状态，弹簧处于自然长度。第一次给物体A一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v，第二次给物体B一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v，如图所示。已知弹簧的形变未超出弹性限度，比较这两种情况，下列说法正确的是（）A．第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较小B．两种情况，弹簧最短时物体A的速度等大C．两种情况，弹簧的最大弹性势能相同D．第二种情况下，弹簧的最大弹性势能较大5、如图，真空中O点有一负点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强、及电势、的关系，正确的是A． B．C． D．6、(本题9分)汽车在行驶过程中遇到紧急情况时，驾驶者迅速，正确的使用制动器，在最短距离内将车停住，称之为紧急制动。假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。当汽车以20m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑行的距离约为（）A．40m B．20m C．10m D．5m7、(本题9分)如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧．现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10m/s²)．下列说法正确的是A．最终m一定静止在M的BC某一位置上B．小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动C．M在水平面上运动的最大速率2.0m/sD．小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s8、(本题9分)如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：19、(本题9分)“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A．“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小B．“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小C．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零10、(本题9分)如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ．一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是A．mv0＝(m＋M)vB．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＋(m＋M)v2＝mv02D．mgh＝m(v0sinθ)211、地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（）A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶212、(本题9分)下列说法中不正确的是A．作用在静止物体上的力的冲量一定为零B．根据F=ΔPC．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。(1)关于上图这三种实验方法，下列说法正确的是________A．方法①③需要测量的量和计算方法相同B．方法②需要测量小球直径dC．三种方法都需要测量下落重物的质量D．方法③的系统误差最小(2)下图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为，重力加速度为g。当______≈______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量______J，小球动能的增加量_______J。（取，小球质量为，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、1两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t1．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_____v1=________（用题目中给定的字母表示）（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为____________（用题目中给定的字母表示）．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)如图所示，一轻质弹簧，下端与地面相连，上端与质量为m的物体A相连。弹簧的劲度系数为k，A处于静止状态，此时弹簧的弹性势能为EP。一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连接物体A，另一端连一轻钩。开始时各段绳子都处于伸直状态，A上方的一段绳子沿竖直方问。现在挂钩上挂一质量为M的物体B并从静止状态释放。则当弹簧向上变为原长时，物体A和B的速度大小分别为多少?

(已知重力加速度为g)16、（12分）(本题9分)航天专家叶建培透露，中国将在2020年发射火星探测器，次年登陆火星．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成．环绕器环绕火星的运动可看作匀速圆周运动，它距火星表面的高度为h，火星半径为R，引力常量为G．（1）着陆巡视器的主要功能为实现在火星表面开展巡视和科学探索．着陆巡视器第一次落到火星时以v0的速度竖直弹起后经过t0时间再次落回火星表面．求火星的密度．（2）“环绕器”绕火星运动的周期T．17、（12分）(本题9分)如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形轨道相切于B点，半圆轨道的最高点为C，半径为R。轻质弹簧左端固定在A点，沿AB方向放置，质量为m的小球与被压缩的弹簧紧挨着、不拴接。现释放小球，离开弹簧后到达B点，滑向圆轨道，恰好能通过最高点C后水平飞出，落在水平轨道上的D点(图中未标出)，不计球与轨道间的摩擦、空气阻力，重力加速度为g，求:(1)小球经C点时的速度大小(2)B、D两点间距离(3)小球释放前弹簧的弹性势能

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、A【解析】

A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确；BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误．2、B【解析】

根据异种电荷相吸，可知，蜜蜂吸引带正电的花粉，所以蜜蜂带负电，与蜜蜂摩擦的空气带正电A.空气不带电与分析不符，故A项与题意不相符；B.蜜蜂带负电与分析相符，故B项与题意相符；C.空气带负电与分析不符，故C项与题意不相符；D.蜜蜂带正电与分析不符，故D项与题意不相符．3、C【解析】

排球上升过程中，由动能定理：即下落过程中：式中的x0为排球上升的最大高度，由数学知识可知，选项C正确，ABD错误；故选C.点睛：对于图像问题，关键是能根据物理规律找到横纵坐标之间的函数关系，结合数学知识讨论，这是解决图像问题常用的方法.4、C【解析】

弹簧最短时，两者速度相等，弹性势能最大第一种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能第二种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能因为，所以，也就是第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大；因为，所以两种情况，弹簧的最大弹性势能相同。AB.由上面分析可知，第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大，故AB错误；CD.由上面分析可知，两种情况，弹簧的最大弹性势能相同，故C正确，D错误。5、B【解析】

a点到O点的距离b点到O点距离根据点电荷的场强公式可得：通过电场强度的方向可知，O点的电荷为负电荷，因沿着电场线方向电势逐渐降低，离负电荷越远电势越高，故有φa＜φbA.与分析不符，故A错误。B.与分析相符，故B正确。C.与分析不符，故C错误。D.与分析不符，故D错误。6、B【解析】

根据“紧急制动”可知，考查了汽车刹车类问题。由分析可知，汽车滑行过程中，只有阻力做功，根据动能定理求它还能继续滑行的距离。涉及力在空间的效果，要优先考虑动能定理，本题也可以根据牛顿第二定律求加速度，再由运动学公式求滑行距离。【详解】汽车紧急制动后所受到的阻力的大小为：f=mg；根据动能定理得：-fs=0-12mv2；可得它还能继续滑行的距离为：7、ACD【解析】

A．将小物体和轨道ABCD整体研究，根据能量守恒可知，开始时小物体的机械能全部转化由克服摩擦力做功而产生的内能，故最终m一定静止在M的BC某一位置上，故选项A正确；BD．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小返回A点时由于，即小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动，故选项B错误，D正确；C．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：由机械能守恒得：解得：故选项C正确．故选ACD.点睛：本题考查动量守恒定律及能量关系的应用，要注意明确系统在水平方向动量是守恒的，整体过程中要注意能量的转化与守恒．8、AC【解析】

A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。9、BC【解析】

根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由v=rω10、BC【解析】

小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh+（m+M）v2=mv02；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．11、AC【解析】

A.A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A项与题意相符；B.根据可知，由于AB两点的转动半径不同，所以两点的线速度不相等，故B项与题意不相符；CD.A、B转动的半径之比为根据可知，vA∶vB＝∶2，故C项与题意相符，D项与题意不相符。12、AC【解析】

冲量是力在时间上的累积，与物体是否静止无关；动量是矢量，动量变化可能是大小变化，也可能是方向变化；动能是标量，只有大小没有方向，动能发生变化，速度大小一定变化，动量变化。【详解】A．作用在静止的物体上的合力的冲量一定为零，而分力的冲量不一定为零，故A错误；B．宏观低速状态下，物体的质量为常量，因此动量对时间的变化率本质上是速度对时间的变化率，因此物体所受到的合外力，等于物体动量对时间的变化率，故B正确；C．物体的动量发生改变可能是速度方向发生改变，而大小未变，此时物体的动能没有改变，合外力对物体没有做功，故C错误；D．物体的动能发生改变意味着物体的速度大小发生改变，则动量一定改变，故D正确。【点睛】本题主要考查了动力学中基本的一些物理概念，较为简单。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABDBgh1.921.92【解析】

(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；B．方法②要由求速度则需要测量小球直径d，故B正确；C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量m，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；D．方法①纸带与计时器有摩擦，方法②用平均速度测量速度有误差，方法③避免了①②两种情况，系统误差小，故D正确。故选ABD。(2)[2]A图中的重物离打点计时器太远，导致纸带有很长一截不能打点，故B图的操作是正确的，有效的利用了纸带打点。(3)[3][4]方法②中，实验原理为验证重力势能的减少量等于动能的增加量，有即验证机械能守恒定律需满足(4)[5][6]方法③中，小球重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×(11.02+8.57)×10-2J=1.92J小球动能的增加量为14、（1）（1）【解析】