峨眉山市第七教育发展联盟2023年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．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、一质量为200kg的小船静止在平静的水面上，小船长度为2m。质量为50kg的小孩从船头走到船尾。若不考虑船运动过程中水对船的阻力，则人从船头走到船尾的过程中A．人与船可以向相同方向运动B．船的速率始终是人的速率的4倍C．人对地发生的位移大小为1.6mD．船对地发生的位移大小为1.6m2、(本题9分)下列运动中不满足机械能守恒的是（）A．手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)B．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动C．降落伞在空中匀速下降D．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动3、(本题9分)消防车利用云梯进行高层灭火，消防水炮出水口离地的高度为，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，水平射出水的初速度在之间可以调节．着火点在离地高为的楼层，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度，则（）A．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最大为B．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最小为C．如果出水口与着火点的水平距离不能小于，则水平射出水的初速度最小为D．若该着火点离地高为，该消防车此时仍能有效灭火4、(本题9分)关于摩擦起电和感应起电的原因，下列说法正确的是A．摩擦起电的原因是电荷的转移，感应起电的原因是产生电荷B．摩擦起电的原因是产生电荷，感应起电因是电荷的转移C．摩擦起电和感应起电原因都是电荷的转移D．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷5、(本题9分)如图所示,由A、B组成的双星系统，绕它们连线上的一点做匀速圆周运动,其运行周期为T,A、B间的距离为L,它们的线速度之比v1A．AB角速度比为：ωB．AB质量比为：MAMC．A星球质量为：MA=4D．两星球质量为：MA+MB=46、(本题9分)两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是A． B．C． D．7、如图所示，水平光滑轨道的宽度和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板，m1由图示位置静止释放．当m1与m2第一次相距最近时m1速度为v1，在以后的运动过程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m8、(本题9分)将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若该过程中空气阻力不能忽略，且大小近似不变，则下列说法中正确的是()A．重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等B．重力在上升过程与下降过程中的冲量相同C．整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量9、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则()A．a、b两点的线速度相同B．a、b两点的角速度相同C．若θ＝30°，则a、b两点的线速度之比va∶vb＝∶2D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab＝∶210、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11、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s12、(本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验：(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________；A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3，在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=____________；(3)该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，该同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp_____ΔEk（选填“>”、“=”或“<”）；(4)若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=________。14、（10分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________．（1）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）．A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，再释放纸带（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、1、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、1、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h1、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒．（4）某同学作出了v1-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s1．三、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）如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如v-t图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取10m/s(1)升降机的总质量大小；(2)5s末时瞬时速度v的大小；(3)升降机在0～7s内上升的高度。16、（12分）(本题9分)两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA＝2.0kg,mB＝0.90kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙，另有一质量mC＝0.10kg的滑块C，以vC＝10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示。由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为0.50m/s。求：(1)木块A的最终速度vA是多少？；(2)滑块C离开A时的速度vC′有多大？17、（12分）(本题9分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？

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】

A.船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人得：v人负号表示人与船的速度方向总是相反，故A项与题意不相符；B.将m人=50kg，m船=200kg代入v解得：v人则人的速率始终是船的速率的4倍，故B项与题意不相符；CD.人从船头走到船尾，设人和船对地发生的位移大小分别为s1和s2，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人又s1解得：s1故C项与题意相符，D项与题意不相符。2、C【解析】A.手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故A正确；B.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故B正确C.降落伞在空中匀速下降，说明除了重力之外还有一个阻碍运动的空气阻力存在，由于空气阻力做功导致机械能不守恒，故C错误D.细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由于小球的动能和重力势能都不发生变化，所以小球的机械能守恒，故D正确；本题选不符合机械能守恒的，故选C3、B【解析】

AB．水在空中做平抛运动，在竖直方向上自由落体运动，当下落高度为20m时，运动时间为：水平方向上做匀速运动：而水平射出的速度在，则运动过的水平位移为所以如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最小为10m，最大距离是30m；故A错误，B正确．C．如果出水口与着火点的水平距离不能小于，则：解得：故C错．D．由于出水口与着火点不能靠得太近，所以当该着火点离地高为40m时，该消防车此时不能有效灭火；故D错．4、C【解析】

摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷．电荷只是发生转移．感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．或者是电荷从物体的一部分转移到另一个部分．电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电；故选C．点晴：摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．5、D【解析】

A、万有引力提供双星做圆周运动的向心力,他们做圆周运动的周期T相等,根据ω=2πBCD、根据v=ωr，v1v2=2，可知两星球运动的半径之比为解得：M1同理：GMM且M所以AB质量比为MA综上所述本题答案是：D【点睛】双星受到的万有引力大小相等,周期相同,万有引力提供做圆周运动的向心力,应用牛顿第二定律分别对每一个星体列方程,然后求出双星的质量6、B【解析】

两电荷异性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时：接触后再分开，带电量各为2Q，则两球的库仑力大小为：ACD.由上计算可知，ACD错误；B.由上计算可知，B正确．7、ABC【解析】

从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉到m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度为2m1m1+m2v1，此时由于m1＜m2，可知当m2的速度最大时，m1的速度小于1，即m1的速度方向为向左，所以m1的最小速度等于1．A.A项与上述分析结论相符，故A符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。8、AC【解析】根据W=Gh可知，重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等，选项A正确；上升过程中的加速度a上=g+大于下降过程中的加速度a下=g-，则上升的时间小于下降的时间，即t上<t下，根据I=Gt可知，重力在上升过程中的冲量小于下降过程中的冲量，选项B错误；根据功能关系，整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量，选项C正确；整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变化量，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键掌握功能关系及动量定律，知道合力做功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，除重力以外其它力做功与机械能的关系．9、BCD【解析】

AB．球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，球上的质点a、b

两点的角速度相同，半径不同，由v=rω，线速度不同，故A错误，B正确；C．a、b

两点的角速度相同，由v=rω，线速度比等于半径比故C正确；D．a、b

两点的角速度相同，由a=rω2，向心加速度比等于半径比，故D正确；故选BCD。10、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。11、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；12、BD【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=12F△x=12k△x点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB系统>【解析】

(1)[1]打点计时器需接交流电源；实验中需要用刻度尺测量点迹之间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选AB。(2)[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量[3]B点的瞬时速度则动能的增加量(3)[4]该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差；[5]由于阻力的影响，该同学数据处理的结果比较合理的应当是。(4)[6]重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得由纸带数据可得加速度重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小14、（1）应接交流电源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上，应接“交流电源”．（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选B．（3）根据实验原理，只要验证，即可验证机械能守恒定律．因此需求解，根据匀变速直线运动规律可得，则有：，只要在误差允许的范围内验证成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．（4）根据，可得：，可知图线的斜率为：，代入数据解得．【点睛】根据实验的原理和注意事项确定错误的操作．为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源再释放纸带．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点3的瞬时速度，抓住重力势能的减小量等于动能的增加量得出守恒的表达式．根据机械能守恒得出的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度．三、计算题要