天津市和平区天津一中2022-2023学年物理高一下期末经典试题含解析

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)将一个物体由A处移到B处，重力做功（）A．与运动过程是否存在阻力有关B．与运动的具体路径有关C．与运动的位移无关D．与运动物体本身的质量有关2、(本题9分)一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知A．质点振动的频率为1.6HzB．质点的振幅为4.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同3、(本题9分)太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F′大小相等，其依据是()A．牛顿第一定律B．牛顿第二定律C．牛顿第三定律D．开普勒第三定律4、(本题9分)一横截面积为S的铜导线，流经其中有恒定的电流，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为A．nvSΔtB．nqΔtSC．nvSΔtq5、2019年4月20日，我国成功发射了第44颗北斗导航卫星．该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等．仅考虑卫星与地球间的作用，下列说法正确的是A．该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大B．该卫星的环绕速度介于7.9km/s和11.2km/s之间C．该卫星的周期大于地球同步轨道卫星的周期D．该卫星可以始终处在地面某点的正上方6、(本题9分)小船在静水中的速度为v．若小船过河时船头始终与岸垂直，水流速度增大后A．小船相对于岸的速度减小 B．小船相对于岸的速度增大C．小船能到达出发点的正对岸 D．小船到达对岸的过河路程减小7、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v8、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒9、(本题9分)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（）A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于10、(本题9分)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)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为12、(本题9分)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则()A．船渡河的最短时间是24sB．在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度为5m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．(1)这个实验所用的主要研究方法是_____A．控制变量法B．等效代替法C．理想实验法D．假设法(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小F与的关系_______．A．质量mB．角速度ωC．半径r14、（10分）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.8kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源．上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析数据回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留两位有效数字)；(1)该电动小车的最大速度为___m/s；(2)该电动小车关闭电源后小车运动的加速度大小为___m/s2；(3)该电动小车的额定功率为___W．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）(本题9分)如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:(1)小球从C端出来的速度多大?(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？16、（12分）(本题9分)如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g．求：(1)绳子对小球的拉力的大小；(2)小球运动的向心加速度大小；(3)小球运动的周期．17、（12分）(本题9分)光滑曲面上的A点高为h1，物体由A处在水平恒力F的作用下运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？

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】

重力做功与路径、是否受其他力以及物体的速度无关，仅与初末位置的高度差有关，与运动的位移有关，根据可知还与运动物体本身的质量有关，D正确．2、D【解析】

A.由图读出周期T=1.6s，则频率故A错误；B.质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅A=2cm，故B错误；C.在0.3s时刻，质点正从平衡位置向最大位移处运动，速度沿正方向；在0.5s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相反。故C错误；D.由简谐运动的特征分析得知，在0.3s和0.5s两时刻，质点的位移相同，所以加速度方向相同，故D正确。3、C【解析】太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用和反作用力，其大小相等，依据是牛顿第三定律，故选C.4、A【解析】

横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，此时电子定向移动的速率为v，则I=nqvS，通过导体横截面的电量：Q=IΔt，自由电子数目可表示为N=Q【点睛】本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式I=nqvs，是联系宏观与微观的桥梁，常常用到．5、A【解析】

A．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大，故A正确；B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的环绕速度一定小于7.9km/s，故B错误；C．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的周期等于地球同步轨道卫星的周期，故C错误；D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，故D错误；6、B【解析】AB：小船过河时船头始终与岸垂直，水流速度增大后，小船相对于岸的速度增大．故A项错误，B项正确．C：小船过河时船头始终与岸垂直，小船不能到达出发点的正对岸．故C项错误．D：小船过河时船头始终与岸垂直，水流速度增大后，小船过河时间不变，沿河岸方向运动距离变大，过河路程增大．故D项错误．点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果．7、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。8、AB【解析】

整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。9、BD【解析】

由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C错误．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、BD【解析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．12、BD【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有s=40s故A错误，B正确；C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故D正确。故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB【解析】

第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确．14、1.52.02.4【解析】

（1）通过观察纸带可知，对应每段标注的距离，小车运动的时间是相同的，根据瞬时速度的定义，纸带上标注为6.00cm宽度处中间时刻对