徐州市重点中学2023年物理高一下期末学业水平测试试题含解析

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（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、如图所示，银河系中某行星有三颗卫星A、B、C，它们在同一平面沿顺时针方向绕行星做匀速圆周运动.不考虑其它星体的影响，下列说法正确的是A．三颗卫星的角速度大小关系是A>B=CB．三颗卫星向心加速度的大小关系是aA>aB=aCC．三颗卫星受到行星的万有引力大小关系是FA<FB=FCD．三颗卫星的线速度大小关系是vA<vB=vC2、(本题9分)一物体做平抛运动，描述物体在竖直方向上的分速度v随时间变化规律的图线是如图所示中的（取竖直向下为正）（）A． B． C． D．3、(本题9分)一质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，若已知质点经过图中某点a时的速度方向，且运动过程中，质点的动能逐渐减小，质点受恒力作用，则下列四个图中，符合实际情况的可能是A．B．C．D．4、(本题9分)对于质量一定的物体，下列说法正确的是（）A．物体的运动方向不变时，其动能一定不变B．物体的速度发生变化时，其动能可能不变C．物体的速率发生变化时，其动能可能不变D．物体的动能不变时，其速度一定不変5、如图所示，汽车以速度v0匀速向左行驶，则物体M将怎样运动（）A．匀速上升B．加速上升C．减速上升D．先加速后减速6、(本题9分)如图所示,p、p/分别表示物体受到冲量前、后的动量,短线表示的动量大小为15kgm/s,长线表示的动量大小为30kgm/s,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是(

)A．①② B．②④ C．①③ D．③④7、(本题9分)下学期期末考试）做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A．初速度大小为1m/sB．加速度大小为1m/s2C．在2s末的速度大小为3m/s2D．在前2s内的位移大小为6m8、如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小9、(本题9分)如图所示，小孩与雪橇的总质量为m，大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离L．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则关于各力对雪橇做功的说法正确的是A．拉力对雪橇做功为B．滑动摩擦力对雪橇做功为C．支持力对雪橇做功为D．雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零10、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的小物块，O点为弹簧原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿水平面向右运动，最远到达B点，物块与水平面间动摩擦因数为μ．AO=L1，OB=L2，则从A到B的过程中A．物块所受弹簧弹力先做正功后做负功B．物块所受弹簧弹力做的功大于克服摩擦力做的功C．物块经过O点时的动能为D．由于摩擦产生的热量为11、(本题9分)在平直的公路上有一辆质量为m＝1500kg的小汽车从静止开始以额定功率启动，经t＝15s达到最大速度vm＝30m/s．设小汽车受到的阻力为车重的0.1倍．g＝10m/s1．则A．小汽车做加速度减小的加速运动B．小汽车速度为l0m/s时，加速度α＝1m/s1C．小汽车的额定功率P＝4500WD．小汽车在前15s内的位移x＝400m12、(本题9分)如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是A．M可能为电子，N可能为质子B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能D．M在b点的动能大于它在a点的动能二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，要安全的越过这壕沟，摩托车的速度vo至少为_______m/s．（空气阻力不计，g=10m/s2）14、下图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1______T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了。15、一个质量为0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某宇航员驾驶宇宙飞船到达某未知星球表面，他将一个物体以的速度从的高度水平抛出，测得落到星球表面A时速度与水平地面的夹角为。已知该星球半径是地球半径的2倍，地球表面重力加速度。则：（1）该星球表面的重力加速度是多少？（2）该星球的质量是地球的几倍？17、（10分）(本题9分)2004年1月，我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动，从此科学家对月球的探索越来越深入.2007年我国发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年又发射了探月卫星“嫦娥二号”，2013年“嫦娥三号”成功携带“玉兔号月球车”登上月球.已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动.万有引力常量为.（1）求出地球的质量；（2）求出月球绕地球运动的轨道半径；（3）若已知月球半径为，月球表面的重力加速度为.当将来的嫦娥探测器登陆月球以后，若要在月球上发射一颗月球的卫星，最小的发射速度为多少？

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、D【解析】

卫星绕行星做匀速圆周运动，由卫星与行星间的万有引力提供向心力，则，可得.AB.根据，由ra＞rb=rc可知：A<B=C，aA<aB=aC;故A、B均错误.C.由于不知道卫星质量大小关系，所以不能比较万有引力大小；故C错误.D.根据，由ra＞rb=rc可知：vA<vB=vC；故D正确.2、D【解析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，即做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，速度时间图线为过原点的倾斜直线，故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动规律确定v-t图线，基础题．3、B【解析】

速度方向沿轨迹切线方向，而合外力方向指向运动轨迹的内侧，由于运动过程中，质点的动能逐渐减小，合外力方向与速度方向的夹角大于，故B正确，A、C、D错误；故选B．4、B【解析】

A.物体加速直线运动时，运动方向不变时，其动能改变，A错误。B.物体做匀速圆周运动时，速度方向发生变化，其动能不变，B正确。C.动能，速率发生变化时，其动能改变，C错误。D.动能不变，可能速度大小不变，但速度方向改变，比如匀速圆周运动，D错误。5、B【解析】

本题小车参与了两个分运动：沿着绳子伸长方向的分运动，和绕滑轮的转动，即与绳子垂直方向的分运动；根据平行四边形定则，可先求出速度v的表达式，再讨论.【详解】小车的合速度（实际速度）为，如图小车参与了两个分运动：沿着绳子方向的分运动，和绕滑轮的转动；将小车的速度分解成沿绳子方向（指向左下）和垂直绳子方向（指向左上）两个分速度，，是越来越小的，很容易得出越来越大，v也就越来越大，所以是加速运动，故选B．【点睛】本题关键是找出合运动与分运动，然后由平行四边形定则找出合速度与分速度间的几何关系，或列出解析式讨论；切记不可将绳子速度当成合速度．6、C【解析】

取向右方向为正方向．①中初动量p=30kg•m/s，末动量p′=-15kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-45kg•m/s；②中初动量p=15kg•m/s，末动量p′=30kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=15kg•m/s；③中初动量p=15kg•m/s，末动量p′=-30kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-45kg•m/s；④中初动量p=30kg•m/s，末动量p′=15kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-15kg•m/s；故①③物体动量改变量相同．故选C．【点睛】本题关键要注意动量是矢量，不仅要考虑大小，还要用正负号表示其方向；动量变化量等于末动量与初动量的差．7、AD【解析】

物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；故选AD．8、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中9、AD【解析】

雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角，来分析计算各力做的功；根据动能定理可分析合力的功的大小．【详解】对雪橇受力分析，如图：拉力做功为WF=FLcosθ，故A正确；雪橇竖直方向受力平衡，有：N+Fsinθ=mg得：N=mg-Fsinθ；则摩擦力为：f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功为：Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）L，故B错误；支持力做功为：WN=NLcos90°=0，故C错误；由于雪橇做匀速运动，根据动能定理可知，合力的功为零，故D正确．故选AD．【点睛】本题考查功的计算，要明确恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角．注意功的公式只适用于恒力做功．10、AD【解析】

从A到B的过程中，物块所受弹簧弹力先向右后向左，则弹力先做正功后做负功，选项A正确；根据动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理，物块经过O点时的动能为，选项C错误；由于摩擦产生的热量为，选项D正确.11、AB【解析】根据P=Fv，汽车的功率一定，随速度的增加，汽车的牵引力逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零时速度最大，选项A正确；汽车的额定功率：；小汽车速度为l0m/s时，牵引力，加速度，选项B正确，C错误；根据动能定理：，解得x=300m，选项D错误；故选AB.点睛：机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速速、加速度的变化情况．12、AB【解析】

A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．二．填空题(每小题6分，共18分)13、20m/s【解析】摩托车做平抛运动，根据得则【点睛】平抛运动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，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度．14、小于平均动能【解析】

由图可看出T1图线最高点所对的v值比T2图线最高点所对的v值要小，则T1小于T2。气体温度升高压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大引起的。15、-10m/s0【解析】

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