江苏省常州市戚墅堰高级中学2023年高一物理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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．功率越大，机械效率越高C．机械做的总功一定，有用功越多，机械效率越高D．额外功占总功中的比例越大，机械效率越高2、(本题9分)经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，用经典力学无法解释．下列说法正确的是()A．由于经典力学有局限性，所以它是错误的B．当物体的速度接近光速时，经典力学仍成立C．狭义相对论能描述微观粒子运动的规律D．量子力学能描述微观粒子运动的规律3、(本题9分)下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度又称为逃逸速度B．第一宇宙速度的数值是11.2km/sC．第一宇宙速度的数值是7.9km/sD．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度4、(本题9分)下列描述中，机械能守恒的是（）A．沿斜面匀速上行的汽车 B．被匀速吊起的集装箱C．在真空中水平抛出的石块 D．物体g的加速度竖直向上做匀减速运动5、(本题9分)下列说法中不正确的是（）A．物体有加速度时，速度一定在变化B．速度为零，加速度一定为零C．物体速度增大时，加速度可能在减小D．物体加速度方向可能与速度方向相反6、准安现代有轨电车正以10m/s的速率通过一段圆弧弯道，某乘客发现水平放置的指南针在时间10s内匀速转过了30°。在此10s时间内，火车A．加速度为零 B．运动位移大小为100mC．角速度为3rad/s D．弯道半径为7、(本题9分)下列有关力做功的说法正确的是A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零8、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．C刚离开地面时，B的加速度最大B．A获得最大速度为2gC．斜面倾角α＝30°D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒9、(本题9分)某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以5g4A．上升过程中水瓶的动能改变量为54B．上升过程中水瓶的机械能减少了54C．水瓶落回地面时动能大小为14D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率10、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度11、(本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害12、如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一质子由静止开始在电场力作用下从A运动到B的过程中，其速度—时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是（）A．电场线方向由A指向BB．场强大小EA>EBC．Q可能为负电荷，也可能为正电荷D．Q在A的左侧且为负电荷二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此过程中，重力对物体做功WG=________，斜面对物体的弹力做功WN=________．14、(本题9分)做曲线运动的物体的速度方向沿曲线上这一点的______________方向，物体做曲线运动的条件是合外力的方向与____________方向不在一条直线上.15、某汽车在水平路面上以60kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2000N，汽车能达到的最大速度为___________m/s，则发动机在300s内做的功为___________J。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。17、（10分）(本题9分)一定质量的理想气体，状态从A→B→C的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，气体在状态A时温度为TA=300K，试求：(1)气体在状态B时的温度TB和状态C时的温度TC；(2)若气体在B→C过程中气体内能减少了200J，则在B→C过程吸收或放出的热量是多少？

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、C【解析】使用机械时，省力与机械效率无关，故A错误；功率越大，表明做功越快，但机械效率不一定越高，故B错误；机械效率η＝W有2、D【解析】相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形．故A错误．当物体的速度接近光速时，经典力学不成立，故B错误．量子力学能够描述微观粒子运动的规律．故C错误，D正确．故选D．点睛：该题考查经典力学的使用范围，记住：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．3、C【解析】

第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度．也是人造卫星的最小发射速度．,故C正确4、C【解析】A、匀速爬坡的汽车，动能不变，重力势能增加，故机械能不守恒，故A错误；B、物体被匀速吊起，说明物体受力平衡，除了重力之外还有拉力的作用，并且拉力对物体做功，所以机械能不守恒，故B错误．C、水平抛出的石块只受重力，则机械能守恒，故C正确．D、以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体受到的合力为,除重力外，物体还受到阻力作用，阻力对物体做负功，机械能不守恒，故D错误．故选C.【点睛】对于单个物体或多个物体组成的物体，只受重力或弹力作用，机械能守恒，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念进行分析．5、B【解析】试题分析：由可知，一段时间内若加速度，则，即物体有加速度时，速度一定在变化，故A正确；速度为零时加速度不一定为零，如竖直上抛运动，物体运动到最高点时，速度为零，但加速度为g，不等于零，故B错误；只要加速度的方向与速度的方向相同，物体就做加速运动，与加速度的大小无关，故C正确；物体加速度方向可以与速度方向相反，此时物体做减速运动，故D正确．考点：对加速度概念的认识和理解6、D【解析】

A.因为火车的运动可看做匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零。故A错误；B.由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为s=vt=100m。位移小于100m，故B错误；C.利用指南针在10s内匀速转过了约30°，根据角速度的定义式，解得角速度的大小为，故C错误；D.已知火车在此10s时间内通过的路程即弧长为l=vt=100m，由数学知识可知，火车转过的弧长为l=θR，可解得：．故D正确。7、BCD【解析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．8、BC【解析】

A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg

此时B有最大速度，即aB=aA=0

对B有：T-kx2-mg=0

对A有：4mgsinα-T=0

以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正确；B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg

由上问知x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程联立可解得：A球获得最大速度为vAm=2g，故B正确；D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.9、AD【解析】

考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。【详解】根据牛顿第二定律可得F=ma=由动能定理可得，W=FS=上升过程中水瓶的动能改变量为54故A符合题意。由f+mg=5可得f=14阻力做负功，机械能减少，W上升过程中水瓶的机械能减少了14C．从最高点到时最低点，由动能定理可得mgH-水瓶落回地面时动能大小为34D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率故D符合题意。【点睛】理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。10、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．11、BCD【解析】

A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；B.汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；D.如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.12、AB【解析】

A．由乙图可知质子做加速度越来越小的加速直线运动，所以其受到的电场力越来越小，方向由A指向B。质子带正电，受到的电场力方向和电场线方向相同，故电场线方向由A指向B。故A正确；B．质子受到的电场力越来越小，由可知EA>EB，故B正确；C．质子的加速度越来越小，说明其离点电荷越来越远，所以Q在A的左侧，因为质子做加速直线运动，所以Q为正电荷。故CD错误。故选AB。二．填空题(每小题6分，共18分)13、mgh1【解析】试题分析：当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．解：对物体受力分析可知，物体受到的重力是竖直向下的，斜面对物体的支持力是垂直于斜面向上的，而物体的运动是沿着斜面的向下的