河南省周口市2023年高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)已知河水的流速保持不变，小船在静水中的速度恒定且大于河水的流速。如图所示，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头的指向可能为图中的A．①方向 B．②方向 C．③方向 D．④方向2、(本题9分)质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示，当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为参考平面，不计空气阻力）（）A．B．C．D．3、(本题9分)辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里．处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是A．卡车的高度和卡车的长度B．卡车的高度和卡车的重量C．卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离D．卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离4、(本题9分)开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大C．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律D．开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作5、(本题9分)在美国拉斯维加斯当地时间2011年10月16日进行的印地车世界锦标赛的比赛中，发生15辆赛车连环撞车事故，两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹·威尔顿因伤势过重去世．在比赛进行到第11圈时，77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因，下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受合力的可能情况，你认为正确的是()A．B．C．D．6、如图所示，小球可以在竖直放置的光滑圆形管道（圆形管道内径略大于小球直径）内做圆周运动，下列说法正确的是A．小球通过最高点的最小速度为B．小球通过最高点的速度只要大于零即可完成圆周运动C．小球在水平线ab以下管道中运动时，小球处于失重状态D．小球在水平线ab以上管道中运动时，小球处于超重状态7、(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8、(本题9分)如图所示，一质量为1kg的滑块A以的速度在光滑水平面上向右运动，一质量为2kg的滑块B以的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块B的左侧连有轻弹簧，下列说法正确的是

A．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为B．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为C．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为D．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为9、如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t=2mvF时，A的动量为2mv B．t=4mvFC．t=4mvF时，B的动量为0 D．t＝0至t=mvF时间内，10、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的6311、(本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg12、(本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（）A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs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)某物理兴趣小组猜想向心力大小与小球质量、半径及角速度有关。现做如下实验，用细线穿过光滑笔杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似认为细线拉力提供了小球所器的向心力，实验过程如下：（1）在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的_____，感受向心力的大小；（2）换用不同质量的小球，在保证_____和半径不变的条件下，感受向心力的大小；（3）在小球质量为m和运动半径为R不变的条件下，小球做圆周运动所在平面距水平地面的高度为H，当角速度增加到某值时，细线突然断掉，小球做平抛运动，测得小球落地点到转轴的水平距离为x，当地重力加速度为g，则细线恰好断裂时，小球的速度大小是_____，细线所能承受的最大拉力是_____（用题中字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)如图是研究平抛运动实验中描出的运动轨迹图，O点为抛出点。如果沿水平方向与竖直方向建立x、y坐标，轨迹上各点的x、y坐标值满足y与__________成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的__________。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）《割绳子》是一款益智类小游戏，在适当的时间剪断细线，使糖果掉入绿豆蛙嘴里，则游戏过关．如图所示为某一关卡的游戏框架简图，其中、为固定细线的两枚钉子，开始时先剪断细线，糖果以为圆心做圆周运动，为最低点，当糖果运动到点的瞬间，又突然剪断细线，糖果在点飞出，运动到点时恰好沿水平方向冲上平台，并恰好能滑出平台掉入绿豆蛙嘴里．设糖果质量，细线长，平台动摩擦因数，糖果运动到点时细线与竖直方向夹角，糖果可视为质点，忽略空气阻力．（，）求：（1）糖果运动到点时对细线的拉力大小；（2）平台点与点的水平距离；（3）平台、两点间的距离．16、（12分）(本题9分)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像．现利用这架照相机对家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为，照相机每两次曝光的时间间隔为2s．已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为．求：（1）若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间；（2）汽车所能达到的最大速度是多大；（3）若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)．17、（12分）(本题9分)“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2m，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°；将质量为m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离x=12m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，取水平地面为重力势能零参考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）石块在最高点的重力势能EP（2）石块水平抛出的速度大小v0；（3）抛石机对石块所做的功W。

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、B【解析】

，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头应向上游偏，速度合成如图所示，船头的指向可能为图中的②方向A.①方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故A不符合题意；B.②方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向相符，故B符合题意；C.③方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故C不符合题意；D.④方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故D不符合题意；2、D【解析】试题分析：选择桌面为零势能面，开始是机械能为：，由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为，故选项D正确．考点：机械能守恒定律名师点睛：物体在运动过程中机械能守恒，即任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能．3、D【解析】零件被抛出做平抛运动，且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度，则，，解得，要测量卡车原来的速度，只要测出零件平抛运动的初速度，由上知，需要测量的量是车的高度h，零件脱落点与陷落点的水平距离x，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】零件被抛出做平抛运动，根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度表达式，从而确定需要测量的量．4、B【解析】试题分析：开普勒三定律:1．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆．太阳处在所有椭圆的一个焦点上．2．开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等．3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即.A、由开普勒第一定律可知；错误B、由开普勒第二定律可知行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等，离太阳越近，弧长越长，时间相同，速率越大；正确C、开普勒发现了行星的运行规律在前，在牛顿发现万有引力定律在后；错误D、开普勒是在前人研究的基础上，根据自己的观测和研究总结出的开普勒三定律；错误故选B考点：开普勒三定律点评：容易题．研究天体运行时．太阳系中的行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近．因此行星的椭圆轨道都很接近圆．在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动．这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大．在太阳系中．比例系数k是一个与行星无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不相同，k值与中心天体有关．5、B【解析】

物体做曲线运动的轨迹总是夹在速度方向与合外力方向之间，由此可排除AD，又因为是顺时针加速，所以选B．6、B【解析】

AB.小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，若恰好到达最高点，最高点的速度为零，可知小球通过最高点的最小速度为零，即小球通过最高点的速度只要大于零即可完成圆周运动，故A错误，B正确．C.小球在水平线ab以下管道中运动时，小球加速度有竖直向上的分量，可知小球处于超重状态，选项C错误；D.小球在水平线ab以上管道中运动时，小球加速度有竖直向下的分量，可知小球处于失重状态，选项D错误；7、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．8、BD【解析】

A、B、以向右为正方向，A、B组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，当滑块A的速度减为0时，由动量守恒定律得：′，即：，，方向向左；即当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为1.5m/s，A错误，B正确；C、D、两滑块相距最近时速度相等，设相等的速度为v．根据动量守恒定律得：，解得：，大小为；C错误；D正确；9、ACD【解析】

A.t=2mvF时，即B刚停下时，对AB，从t=0到2mv=解得A的动量为p'B.当t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，对B，动量定理-即t=2mvF时，B停下，所以t=4mvD.设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t=0至t=2mv10、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。11、AC【解析】

A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由解得此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理可得通过最低点的最小速度为在最低点由牛顿第二定律可知解得最低点的最小拉力为D错误．故选AC．【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．12、ABD【解析】

由题知合外力为，由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs，A对．，B对．因此物体机械能的改变量，C错误；除重力以外的其它力做功改变机械能，因此摩擦力做功改变机械能，因此摩擦力做功为0.1mgs，D正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、半径角速度【解析】

（1）[1]研究向心力大小的影响因素需要用到控制变量法，在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的半径，感受向心力的大小。（2）[2]换用不同质量的小球，在保证角速度和半径不变的条件下，感受向心力的大小。（3）[3]小球在细线断裂后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，竖直方向上水平方向上x'＝vt小球落地点到转轴的水平距离为x，根据几何关系可知联立解得:[4]根据向心力公式可知，细线所能承受的最大拉力14、纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）【解析】

[1][2]根据平抛运动规律，联立解得：故轨迹上各点的x、y坐标值满足y与成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。根据以上分析可知，时间，如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）