2023年江苏省连云港市东海县物理高一第二学期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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)2017年5月，在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度2、(本题9分)如图所示，是放在电场中某处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是A． B． C． D．3、(本题9分)某电场的电场线如图所示，A、B是一电场线上的两点，则A、B两点的电场强度A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同4、如图所示，竖直面内有一根倾斜的轻质硬直杆，其下端用铰链固定在O点，其上端固定一个小球，用水平轻绳拉住小球使其静止。现保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上。设绳中拉力大小为T，杆对小球的弹力大小为F，则在此过程中下列判断正确的是（）A．T逐渐增大 B．T逐渐减小 C．F逐渐增大 D．F逐渐减小5、关于动能的理解，下列说法正确的是A．一般情况下，中的v是相对于地面的速度B．动能的大小与物体的运动方向有关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化6、据报道：2019年6月5日，我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭“CZ-11WEY号”成功发射技术试验卫星捕风一号A、B星及5颗商业卫星，如图所示.卫星被顺利送往预定轨道，试验取得圆满成功，首次实现“航天+海工”技术融合，突破海上发射稳定性、安全性……，验证了海上发射能力.“七星”在预定轨道绕地球的飞行可视为匀速圆周运动，下面对“七星”飞行速度大小的说法正确的是A． B．C． D．7、(本题9分)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．8、光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度9、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量10、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大11、(本题9分)下列运动中的物理量，不变的是A．平抛运动中的势能B．平抛运动中的加速度C．匀速圆周运动中的动能D．匀速圆周运动中的向心加速度12、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态（弹簧弹性势能，其中x为弹簧的形变量）。现释放A，此后运动过程中，下列说法正确的是（）A．当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A获得最大速度为C．弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A小球机械能一直减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2，实验小组选出的一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点．（1）要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材必须要选取的有_________．（填写字母代号）A．秒表B．刻度尺C．天平D．交流电源（2）为减少实验误差，下落物体应选用________（选填“50g钩码”或“200g重锤”）（3）进一步测得题图中h1=13.06cm，h2=7.14cm，h3=8.71cm，若重锤的质量为0.10kg，则打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________J，此时重锤的动能比开始下落时增加了______________J（计算结果保留3位有效数字）。14、（10分）小明猜想做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，为验证猜想，他用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。(1)他可以通过观察__________并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确。(2)该实验__________（选填“能”或者“不能”）说明A球在水平方向上做匀速直线运动。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，A是长为L的细线悬挂的以质量为m的小球，A的下端离光滑水平面很近，且可以绕O点在竖直面内做圆周运动，现有一质量为2m的滑块B沿光滑水平面以速度正对A运动，并与A发送弹性碰撞，已知细线承受的最大拉力为10mg，现要求小球做圆周运动能通过圆形轨道最高点为重力加速度，求滑块B初速度的取值范围．16、（12分）(本题9分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目．比赛场地示意图如图所示，比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O，设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．(g取10m/s2)(1)求冰壶的加速度大小？并通过计算说明冰壶能否到达圆心O．(2)为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.1．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？17、（12分）(本题9分)一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地心的距离为r，已知引力常量G和地球质量M，求：（1）地球对卫星的万有引力的大小；（2）卫星的速度大小．

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、C【解析】

根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的A速度小于在近地点B的速度，A错误。航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速才能变轨到Ⅰ上，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，B错误；由开普勒第三定律，知在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C正确。由，得，同一点A，离地心的距离相等，则在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D错误。2、B【解析】

根据电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，则知在电场中某点的电场强度E是一定的，由F=qE知，E一定，则F与q成正比，F-q图象是过原点的直线；A.A图与结论不相符，选项A错误；B.B图与结论相符，选项B正确；C.C图与结论不相符，选项C错误；D.D图与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】由图可知，B处的电场线比A处密集，电场线越密，场强越大，所以EA＜EB；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC错误，D正确；故选D.4、D【解析】

杆下端用铰链固定在O点，则杆对小球的弹力沿杆的方向，对小球受力分析，将小球的重力分解为T和F的反方向如图：由图知，保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上的过程中，T先逐渐减小后逐渐增大，F逐渐减小。A．T逐渐增大，与分析不符，故A项错误；B．T逐渐减小，与分析不符，故B项错误；C．F逐渐增大，与分析不符，故C项错误；D．F逐渐减小，与分析相符，故D项正确。5、A【解析】

A．一般情况下,我们选到的参考系均为地面,故中的v是相对于地面的速度，以A选项是正确的;B．动能是标量，动能大小与速度方向无关，与速度大小有关;故B错误;C．由动能公式可得,动能的大小由物体的质量和速度大小决定,与物体的运动方向无关;物体以相同的速率向东和向西运动，动能是相同的。故C选项是错误的;D．只要速率不变,则物体的动能就不会改变;故D错误;6、A【解析】

第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，“七星”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，飞行速度一定小于第一宇宙速度，即v＜7.9km/s。A.v<7.9km/s，与结论相符，选项A正确；B.v=7.9km/s，与结论不相符，选项B错误；C.v=11.2km/s，与结论不相符，选项C错误；D.7.9km/s>v<11.2km/s，与结论不相符，选项D错误；7、AC【解析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对8、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.9、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．10、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．11、BC【解析】

A．做平抛运动的物体，重力做了正功，可知物体的重力势能减小，故A错误；B．做平抛运动的物体只受重力作用，加速度等于重力加速度，做匀变速曲线运动，即加速度不变，故B正确；C．做匀速圆周运动的物体的速度大小不变，根据Ek＝12mv2D．做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，物体的加速度即为向心加速度，一直指向圆心位置，即向心加速度的方向改变，故D错误。12、BCD【解析】

A．设初态弹簧的压缩量为，因B球平衡且细绳拉直无拉力，有设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为，对C球的平衡有可得此时细绳、B球和A球的系统，沿着绳的方向有则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动，故当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A错误；B．细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时，A和B的速度达到最大，则动能最大在弹簧处于原长时，由能量守恒定律有解得A获得的最大速度为故B正确；C．B与A的系统动能最大时弹簧处于原长，则有弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大，故C正确；D．从释放A到C刚离开地面的过程中，对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功，则A球的机械能一直减小，故D正确。故选BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD200g重锤0.1980.196【解析】

(1)[1]在该实验中，需测量物体下降的高度和物体的速度，所以纸带处理时需要刻度尺；打点计时器还需要交流电源，供计时器工作；而比较重力做功和动能变化的关系，两边都有质量，可以约去，不需要天平；同时不需要秒表，故BD正确；(2)[2]为了减小阻力的影响，重锤选择质量大，体积小的，即密度大的，所以选择质量为200g的重锤；(3)[3]从开始到B过程中，重锤重力势能变化量[4]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得从开始到B过程中，重锤动能变化量14、A、B两球是否同时落地不能【解析】

第一空.根据装置图可知，两球由相同高度