湖北省宜昌市秭归县二中2022-2023学年物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，下列说法中正确的是（）A．重力对人做正功B．摩擦力对人做负功C．支持力对人不做功D．合力对人做正功2、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同3、(本题9分)公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看做圆周运动，如图所示，汽车通过桥最高点时（）A．车对桥的压力等于汽车的重力B．车对桥的压力大于汽车的重力C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．车的速度越大，车对桥面的压力越小4、(本题9分)做匀速圆周运动的物体，改变的物理量是（）A．速度B．速率C．角速度D．周期5、(本题9分)做曲线运动的物体，在运动过程中，一定会变化的物理量是（）A．速率B．动量C．动能D．加速度6、如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力F，则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）A．物块Q的机械能一直增加B．初末两状态，物块Q的机械能相等C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量7、(本题9分)关于地球同步卫星下列说法正确的是（）.A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度大小是一定的，线速度大小是一定的B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D．以上均不正确8、(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/s9、(本题9分)如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4JC．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J10、(本题9分)起重机以0.5m/s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m．若g取10m/s2，此过程中起重机A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W11、(本题9分)甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x＝6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是()A．当t＝4s时两车相遇B．当t＝4s时甲车在前，乙车在后C．两车有两次相遇D．两车有三次相遇12、(本题9分)两个不在一条直线上的分运动，其合运动A．若两个分运动都是直线运动，则合运动一定是直线运动B．若两个分运动都是匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动C．若两个分运动都是匀变速直线运动，则合运动一定是匀变速直线运动D．若两个分运动都是初速为零的匀加速直线运动，则合运动一定是初速为零的匀加速直线运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为_________方向为_________(k为静电力常量)14、(本题9分)一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，那么该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，动能将增加_________J；若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面，则它返回底端时的动能是______J。15、(本题9分)如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，光滑曲面与粗糙平直轨道平滑相接，B为连接点，滑块(视为质点)自距水平轨道高为h的A点，由静止自由滑下，滑至C点速度减为零．BC间距离为L．重力加速度为g，忽略空气阻力，求：(1)滑块滑至B点的速度大小；(2)滑块与水平面BC间的动摩擦因数；(3)若在平直轨道BC间的D点平滑接上一半圆弧形光滑竖直轨道(轨道未画出)，，再从A点释放滑块，滑块恰好能沿弧形轨道内侧滑至最高点．不考虑滑块滑入半圆弧形光滑轨道时碰撞损失的能量，半圆弧的半径应多大？17、（10分）(本题9分)如图所示，光滑轨道是一“过山车”的简化模型，最低点处入、出口不重合，点是半径为的竖直圆轨道的最高点，DF部分水平，末端F点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率v=1m/s逆时针匀速转动，水平部分长度L=1m．物块静止在水平面的最右端处．质量为的物块从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点，然后与发生碰撞并粘在一起．若的质量是的倍，与传送带的动摩擦因数都为，物块均可视为质点，物块与物块的碰撞时间极短，取．求：（1）当时物块碰撞过程中产生的内能；（2）当k=3时物块在传送带上向右滑行的最远距离；（3）讨论在不同数值范围时，碰撞后传送带对它们所做的功的表达式．

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、B【解析】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，加速度斜向下，则人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；则重力做负功，支持力做正功，摩擦力对人做负功；物体的动能减小，则合外力做负功，故B正确，ACD错误，故选B.点睛：解决本题的关键知道做功的必要因素，以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°，该力做正功，大于90°小于等于180°，该力做负功．2、D【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确．3、D【解析】

在最高点，合外力的方向竖直向下，加速度方向向下，则有：mg-N=mv2r；所以：N=mg−【点睛】该题考查向心力的来源，要知道向心力是由其他力提供的，此题中是由重力和支持力的合力提供的；属于基础题．4、A【解析】试题分析：在匀速圆周运动中，速度的方向时刻发生变化，选项A正确；但速度大小不变，选项B错误；角速度为标量，大小不变，周期不变，故选A考点：考查匀速圆周运动点评：本题难度较小，注意圆周运动中各基础物理量的关系5、B【解析】

A．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A错误；B．物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，动量为P=mv，所以动量也在不断变化，故B正确；C．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故C错误；D．平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，合外力不变，加速度是重力加速度，也不变，故D错误．故选B．6、B【解析】

轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于，弹簧的压缩量；物块Q向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于，弹簧的伸长量．AB．在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q先做正功后做负功，物块Q的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q的机械能相等．故A项错误，B项正确．C．物块Q的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C项错误．D．初末两状态，物块Q的机械能相等，则此过程中Q重力势能的减少量等于Q动能的增加量．故D项错误．7、AC【解析】

根据万有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+h)【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．8、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．9、CD【解析】

A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则．故A项错误．BD．物块所受的合外力，物块的合外力做功．据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．10、BC【解析】重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．11、BD【解析】

根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，可确定何时两车相遇．能够根据两车的运动过程，分析两车在过程中的相对位置，判断能相遇几次．【详解】速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知当t=4s时，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移为x甲=12×（16+8）×4m=48m，乙的位移为x乙=12×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。开始时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m。故A错误，B正确。t=4s时，甲车在前，乙车在后，所以两车第一次相遇发生在4s之前。当t=6s时，甲的位移为12【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移．12、BD【解析】A.两个分运动是直线运动，如果其加速度的方向与初速度的方向不在同一条直线上,就会做曲线运动，例如平抛运动就是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动(也是直线运动)的合运动，所以它们的合运动不一定是直线运动，可能是曲线运动，选项A错误；B.两个分运动是匀速直线运动，则其合运动的加速度为零，则它们的合运动一定是匀速直线运动，选项B正确；C.两个分运动是初速度不为零的匀加速直线运动，其合加速度与合速度可能在同一条直线，此时做匀变速直线运动；也可能合加速度与合速度不在同一条直线上，此时将做曲线运动，故C错误；D.两个分运动是初速度为零的匀加速直线运动，他们的合运动的初速度一定为零，合加速度也是恒定的，所以它们的合运动一定是初速度为零的匀加速直线运动，选项D正确．故选BD二．填空题(每小题6分，共18分)13、水平向右【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E＝K，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为E＝K．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E＝K．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′＝K＝K，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度为K，水平向右．

点睛：考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．14、1.52【解析】

[1]一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，即克服重力做功为2J，根据动能定理可知，木块克服摩擦力做功为1J，则有：又经过相同的位移，则有：所以该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，即重力做功3J，则摩擦力做负功1.5J，根据动能定理可知，动能增加1.5J；[2]木块以6J动能从底端出发滑上该斜面顶端时，根据重力与摩擦力做功的关系可知，摩擦力做功为-2J，向下过程中摩擦力仍做负功，仍为-2J，所以滑块回到底端的动能为：6-2-2=2J15、1:24:1【解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为，则当B落地时A的速度；则；AB下落过程中机械能守恒，故此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能，则机械能之比：点睛：此题要搞清剪断细线后两物体的运动特点，结合牛顿第二定律即运动公式求解；两物体下落时只有重力做功，机械能守恒.三．计算题(22分)16、(1)(2)(3)【解析】

(1)滑块从A到B，由动能定理