江苏省常州一中2022-2023学年高一物理第二学期期末考试试题含解析

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)一只小船渡河，运动轨迹如图所示．水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可以确定（）A．船沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动B．船沿三条不同路径渡河的时间相同C．船沿AB轨迹渡河所用的时间最短D．船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大2、(本题9分)某斜面固定在水平面上，一小物块从该斜面底端冲上足够长的斜面后又返回斜面底端．小物块从斜面底端冲上时的动能为时，它返回斜面底端时的动能为．若小物块从斜面底端冲上时的动能为2E，则它返回斜面底端时的动能为A． B． C． D．3、(本题9分)汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为60km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为120km/h．求汽车从甲地到达丙地的平均速度大小等于（）A．30km/hB．45km/hC．60km/hD．90km/h4、(本题9分)在下列所述实例中，机械能守恒的是：A．滑块沿光滑斜面下滑的过程B．火箭加速上升的过程C．雨滴在空中匀速下落的过程D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程5、如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）A．小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小6、(本题9分)如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能在不断增大C．小球、弹簧、地球构成的系统机械能不断减小D．弹簧的弹性势能先增大后减小7、(本题9分)下列关于物理学史的描述，正确的是A．牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的B．库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量C．密立根提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，并测出元电荷的电荷量D．富兰克林命名了正负电荷8、(本题9分)在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)9、(本题9分)如图所示，将倾角θ=30°的斜面体C置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着可视为质点的小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动.已知A的质量m1=1kg，B的质量m2=4kg，OA段绳长l=1m.重力加速度g=10m/s2.将A由静止释放，在其向下运动过程中，物块B与斜面体C始终保持静止，下列分析正确的是A．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为零B．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为10NC．小球A向下运动的过程中，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下运动的过程中(初末两位置除外)，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向始终水平向右10、(本题9分)下列四个电场中，a、b两点电场强度不同但电势相同的是().A．以正电荷为圆心的圆周上的两点B．负点电荷电场中同一电场线上的两点C．与匀强电场电磁线垂直的直线上的两点D．等量异种点电荷中垂线上的两点11、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度12、(本题9分)如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小，图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v,F-v2,F-v3三个图象:(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系，保持圆柱体质量不变，半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象，可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____(2)为了研究F和r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持____不变(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg.(保留两位小数)14、（10分）(本题9分)(1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，已有重锤、铁架台、导线、铁夹、纸带、打点计时器、电源，还需要的器材是___________。(2)实验中打点计时器接周期为T的交流电源，该同学得到的一条理想纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A，B，C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g则从打下点到B点的过程中，重物增加的动能为______________(表达式用已知物理量的字母表示)(3)若代入实验数值计算发现重力势能的减少量△E略大于动能的增加量△Ek，这是因为________。(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴画出图象，应是下图中的_______(填选项的字母)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）一个物体自t=0时开始做直线运动其速度-时间图象如图所示。求：(1)物体在4s～6s内的加速度大小；(2)物体0～6s内的路程；(3)物体0～6s内的平均速度。16、（12分）(本题9分)质量为m1的木板静止在光滑的水平面上,在木板上放一个质量为m2的木块.现给木块一个相对地面的水平速度v0；已知木块与木板间动摩擦因数为μ,因此木板被木块带动,最后木板与木块以共同的速度运动.求①木板与木块的共同速度②此过程中木块在木板上滑行的距离.17、（12分）(本题9分)如图所示，有一个质量m=1kg的小球，小球分别与水平轻弹簧和不可伸长的轻绳一端相连，轻绳与竖直方向成45°角时小球处于静止状态，且此时小球对地面的压力恰好为零。（g=10m/s(1)画出此时小球的受力示意图；(2)求出弹簧的弹力F和轻绳的拉力T；

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、D【解析】

试题分析：当沿AD轨迹运动时，则加速度方向与船在静水中的速度方向相反，因此船相对于水做匀减速直线运动，故A错误；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故B错误；沿AB轨迹，做匀速直线运动，则渡河所用的时间小于沿AC轨迹运动渡河时间，故C错误；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，故D正确．考点：考查了运动的合成与分解【名师点睛】根据运动的合成，结合合成法则，即可确定各自运动轨迹，由运动学公式，从而确定运动的时间与速度大小．2、B【解析】

以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：，设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度，加速度相同，根据2ax=v2-v02可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E，则初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：，所以返回斜面底端时的动能为E．故选B．【点睛】本题考查了动能定理的直接应用，注意以不同的初动能冲上斜面时，运动的位移不同，摩擦力做的功也不同．3、B【解析】

设甲两两地距离为2L，汽车通过甲乙两地的时间分别为t1和t2，则有：汽车从甲运动到乙的过程中做匀加速运动故其平均速度为，所用时间：，同理汽车从乙运动到丙的过程中做匀加速运动故其平均速度，汽车所用时间，所以汽车从甲至丙的平均速度；故选B．【点睛】本题关键明确平均速度的定义和物理意义，要明确平均速度与时间间隔和位移对应，不同时间间隔内的平均速度往往不同．4、A【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，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分析．【详解】A、木箱沿光滑斜面下滑的过程，斜面对木箱的支持力不做功，只有重力做功，所以木箱的机械能守恒；故A正确.B、火箭加速上升的过程，动能增加，重力势能增加，故机械能增加；故B错误.C、雨滴在空中匀速下落的过程，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小；故C错误.D、游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能不断变化，所以机械能也在变化；故D错误.故选A.【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件及机械能的概念即可进行判断．5、B【解析】试题分析：最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零；故A错误；因最低点时，小球一定有向上的向心力；该力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正确；在速度由零增大到时，小球通过最高点时所受轻轩的作用力随速度的增大而减小；故C错误；小球在最低点时，，故速度越大则拉力越大；故D错误；故选B．考点：向心力；牛顿定律的应用6、A【解析】

A．在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球受到竖直向下的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后向下做减速运动，故其动能先增大后减小，故选项A正确；BD．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，故选项B、D错误；C．小球小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球、弹簧、地球构成的系统机械能守恒，故选项C错误．7、ABD【解析】

牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的，选项A正确；库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量，选项B正确；法拉第提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，密立根测出元电荷的电荷量，选项C错误；富兰克林命名了正负电荷，选项D正确；故选ABD.8、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GM联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。9、BD【解析】

AB．小球A摆下的过程，只有重力做功，其机械能守恒，有：，而在最低点由牛顿第二定律有：，联立解得：；再对B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，沿斜面方向由平衡条件有，解得：,方向沿斜面向下；故A错误，B正确.CD．对物体B和斜面体C的整体受力分析，由于伸长的细绳向左下方拉物体B和斜面的整体而未拉动，故一定受到地面对C向右的静摩擦力；故C错误，D正确.10、AD【解析】试题分析：A图中场强大小相等，方向不同，电势相等，B图中两点处场强大小不同，电势不同，C图中两点处场强和电势都相等，D图中两点电势相同，场强大小不同，C正确．考点：本题考查静电场．11、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．12、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、F=1.5v2；线速度；0.3kg【解析】

(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进