齐鲁名校教科研协作体 山东、湖北部分重点中学2023年物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，自行车的大齿轮A、小齿轮B、后轮C的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，关于A、C轮缘的线速度和角速度说法正确的是A．ωA：ωC=1：4B．ωA：ωC=4：1C．vA：vC=1：4D．vA：vC=4：12、下列有关运动的说法正确的是()A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小B．图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为C．图丙皮带轮上b点的加速度大于a点的加速度D．图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度3、(本题9分)如图所示，用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A，长杆的一端放在地面上，并且通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方的O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物A，C点与O点的距离为，滑轮上端B点距O点的距离为.现在杆的另一端用力，使其沿逆时针方向由竖直位置以角速度匀速转至水平位置(转过了角).则在此过程中，下列说法正确的是（）A．重物A的速度先增大后减小，最大速度是B．重物A做匀速直线运动C．绳的拉力对A所做的功为D．绳的拉力对A所做的功为4、(本题9分)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．5、(本题9分)如左下图所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如右下图所示．下列说法正确的是A．甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B．甲、乙两球的质量之比为m甲∶m乙＝2∶1C．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为P甲∶P乙＝1∶1D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度相同6、(本题9分)两质量均为m的木块A、B重叠在一起，静置于水平面上，水平恒力F作用在A上，两木块一起运动，加速度大小为a1，如图(a)所示。现取走木块B，在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1，F1=mg（g为重力加速度）。木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动，加速度大小为a2，如图(b)所示。下列关于a1和a2的关系，正确的是A．B．C．D．7、如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A．aA＞aB B．aA＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB8、(本题9分)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W。关于该电吹风，下列说法正确的是A．当开关S1、S2均闭合时，电吹风吹出冷风B．电动机的内电阻为484ΩC．电热丝的电阻为44ΩD．电动机正常工作时，电动机每分钟消耗的电能为6000J9、如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL10、(本题9分)如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q,h=重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是()A．小球a一定带正电 B．小球c的加速度大小为C．小球b的周期为 D．外力F竖直向上，大小等于11、(本题9分)下列说法中正确的是()A．做曲线运动的物体一定具有加速度B．做曲线运动物体的加速度一定是变化的C．物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动D．物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动12、(本题9分)如下图（a）所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图（b）所示（g=10m/s2），下列结论正确的是（）A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为750N/mC．物体的质量为2kgD．物体的加速度大小为5m/s2二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，一倾角为α、高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，则物块滑至斜面的底端时，小物块的动量大小为________，重力的冲量为________大小．（重力加速度为g）14、根据万有引力公式F=，若只是两物体间的距离变为原来的2倍，它们间的引力将变为原来的____倍；若只是每个物理的质量均变为原来的2倍，引力将变为_____倍。15、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。三．计算题(22分)16、（12分）半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A点。在距离A点1.3m的C处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1．对小滑块施加一个大小为F=11N的水平推力，使小滑块从C点由静止开始运动，当运动到A点时撤去推力，小滑块从圆轨道最低点A冲上竖直轨道。(g取10m/s1)问：(1)小滑块在B处对轨道的压力；(1)小滑块通过B点后，落地点到B点的水平距离。17、（10分）如图所示，将质量的小球用不可伸长的轻质细线悬挂起来，细线长。现将小球拉起，使细线水平且伸直，由静止释放小球。不计空气阻力，求：(1)小球运动到最低点时的速度大小；(2)小球运动到最低点时,细线对球拉力的大小.

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、A【解析】

AB.因为A、B的线速度大小相等，根据ω=vr，A、B的半径之比为4:1，所以A、B的角速度之比为1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωCD.因为ωB=ωC，RB：RC=1:16，根据v=r•ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均错误.2、B【解析】

考察竖直面、水平面内的圆周运动，主要是寻找向心力来源，利用圆周运动知识、规律解答．同轴转动，角速度相同；皮带连接边缘位置线速度相同．【详解】A对图甲小球受力分析如图所示，则有：得：由上式可知，ω越大，越小，则θ越大，不符合题意；B图乙中小球到达最高点时，若对上管壁压力为3mg，则管壁对小球作用力向下，有：得：符合题意；C图丙中，，由：得：又，由：得：可得：不符合题意；D图丙中，c和d在同一个轴上，属于同轴转动，所以：，由：得：不符合题意．3、A【解析】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为（锐角），由题知C点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分速度就为，的变化规律是从最大（）然后逐渐变小，则逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零，绳子的速度变为最大；然后又逐渐增大，逐渐变小，绳子的速度变慢，可知重物做变速运动，重物先加速，后减速，当为零时，重物的速度最大，达到，故A正确；B错误；拉力对重物m所做的功等于物体重力势能的增加量和动能的增加量，物体升高的高度等于左侧绳子的伸长量，由几何关系可知，故重力势能增加量为，而杆转到水平位置时，，则此时速度为；故此时动能的增加量为，因此绳子对物体A所做的功为，故CD错误；选A.【点睛】本题应明确重物的速度来自于绳子的速度，注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度，而绳伸长速度及转动速度为分速度，再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系．4、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；5、C【解析】A、两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能守恒，故A错误；B、由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30°，对乙球：EK0=m乙g•2x0，解得：m甲:m乙=4:1，故B错误；C、瞬时功率p=mgvcosθ=mg2Ek2mcosθ=g2mEkcosθ，甲、乙两球的动能均为E【点睛】本题是一道图象题，由图象求出动能与位移关系，应用动能定理、机械能守恒、牛顿第二定律和运动学公式综合求解，特别注意数学知识和物理知识的相结合．6、A【解析】

两个加速度都要用受力分析结合牛顿第二定律求解.【详解】设A与地面的动摩擦因数为，对A和B的整体由牛顿第二定律；对A加一压力F1=mg，受力分析可知，整理得，解得；故选A.【点睛】通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小；两图的区别是图2中增加的是力而没有增加质量，则没有产生加速度.7、AD【解析】

AB、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力，由牛顿第二定律可知，aA＞aB，故A正确，B错误；CD、沿电场线方向电势逐渐降低，知a点的电势大于b点的电势；因电子带负电，故a点的电势能小于b点的电势能，故C错误，D正确。8、CD【解析】

A．当开关S1、S2均闭合时，电动机工作，电热丝发热，电吹风吹出热风．故A项错误．B．吹冷风时的功率为100W，吹冷风时只有电动机工作时，则，因电动机工作时是非纯电阻元件，则．故B项错误．C．吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W，则电热丝的发热功率为1100W，所以电热丝的电阻．故C项正确．D.电动机正常工作时，功率为100W，电动机每分钟消耗的电能．故D项正确．9、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．10、BD【解析】

a、b、c三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，由于a球的电性未知，所以d球不一定带正电，故A错误．设db连线与水平方向的夹角为，则，，对b球，根据牛顿第二定律和向心力得：，解得：，，即b的周期为，c的加速度为，故B正确，C错误；abc三个小球对d的吸引力向下，大小为，因此拉力F的大小为，D正确【点睛】a、b、c三个带电小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，分析其受力情况，运用牛顿第二定律研究即可．11、AD【解析】平抛运动的加速度不变，B错；同理C错；12、CD【解析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有①拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有②物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有③代入数据解得；故B错误，CD正确；考点：牛顿第二定律；胡克定律二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

设物块到达底端的速度大小为v，根据机械能守恒可得：mgh=mv2；所以：v=；所以小物块的动量大小为p=mv=m；物块在斜面上只受到重力和支持力，沿斜面方向的合外力提供加速度，则：ma=mgsinα，所以：a=gsinα；物块到达斜面底端的时间：，所以重力的冲量为：I=mgt=14、1/44【解析】

根据万有引力公式F=，若只是两物体间的距离变为原来的2倍，它们间的引力将变为原来的1/4倍；若只是每个物理的质量均变为原来的2倍，引力将变为4倍。15、大些【解析】

重物下落过程中受到空气阻力的影响，所以重物减少的重力势能比增加的动能大些。三．计算题(22分)16、（1）3.9N（1）1.4