江苏省苏州市震泽中学2022-2023学年高一物理第二学期期末统考试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是（）A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大2、(本题9分)如图所示，将一个小钢珠（可视为质点）从平台上沿水平方向弹出，小钢珠落在水平地面上的A点，已知当地的重力加速度．为测出小钢珠离开平台时的初速度v0，只需要下列哪一件器材（）A．天平 B．弹簧测力计 C．刻度尺 D．秒表3、(本题9分)“神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨道．已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为EK，则A． B． C． D．4、如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统机械能不守恒5、(本题9分)恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较，正确的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P26、质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H在这个过程中，下列说法中正确的有()A．物体的重力势能增加了FHB．物体的动能减少了mgHC．物体的机械能增加了FHD．物体重力势能的增加量小于动能的减少量7、(本题9分)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8、(本题9分)把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水桶转到最高点时水不从桶里流出来，这时水桶的速率可以是（）A． B． C． D．9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、(本题9分)2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1；然后点火，使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点．轨道2、1相切于P点．当卫星分别在l、2、1轨道上正常运行时（）A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道1上的速率v1，则v1＜v1．B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2，需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q；卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q，则a1Q=a2Q．D．卫星要由轨道2变轨进入轨道1，需要在P点减速11、(本题9分)关于平抛运动，下列说法正确的是()A．由可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B．由可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5…D．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等12、(本题9分)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连，长木板右端连有一细绳．开始时，整个装置处于静止状态，弹簧测力计的示数为0，现在用手向右水平拉细绳，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是A．木块与木板之间的摩擦力始终是滑动摩擦力B．如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数C．木板运动过程中，弹簧秤示数先变大，后不变D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图所示的装置来“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”．两个变速轮塔通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小(1)实验时，为使两钢球角速度相同，则应将皮带连接在半径_______(选填“相同”或“不同”)变速轮上．(2)在探究向心力大小F与角速度关系时，应选用质量与钢球1质量_____(选填“相同”或“不同”)的钢球2，并放在图示中_________(选填“A”或“B”)位置14、（10分）(本题9分)（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，下列操作正确的是_______．A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合理的大小（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，重锤重力势能的减少量ΔEp要_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤动能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度与力､质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了－F图象，如图所示，则①图中的直线不过原点的原因是______．②图中的力F理论上是指_________，而实验中却用__________表示．（选填字母符号）（1分）A．砂和砂桶的重力B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲，为了防止直线发生弯曲，在实验中，应使小车的质量要_______（选填“远大于”“远小于”或“等于”）砂和砂桶的总质量．④请你简要论述为何“探究加速度与力､质量的关系”这个中只要满足砂以及砂桶质量远小于小车质量，就可以认为细线拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______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，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为x．求：（1）从A到B的过程中力F做的功W；（2）物体到达B点时速度v的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。17、（12分）2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G求：（1）该行星的平均密度为多大？（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r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】

AB.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故AB错误；CD.小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a=v2、C【解析】

小钢珠离开平台后做平抛运动，将平抛运动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，则有：，，联立得：，可知只要用刻度尺测量出钢珠平抛运动的水平距离x和下落高度h，就能测出v，故ABD错误，C正确。故选C。【点睛】本题主要考查了平抛运动规律的理解和应用，平时要加强练习，提高迁移能力．3、A【解析】试题分析：飞船绕地球运动时，由万有引力提供向心力，则，故动能为Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，选项A正确．考点：万有引力与航天．【名师点睛】该题的飞船运行在高为h的轨道上，得出其速度的大小后，再利用物体在地球表面上时的重力是万有引力得出其黄金代换进行替换，最后可以得出动能的表达式．4、B【解析】

AC．木块A离开墙壁前，对A、B和弹簧组成的系统，由于墙壁对A有弹力，则系统的外力之和不为零，故系统的动量不守恒；而木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统外力之和为零，则动量守恒，故AC均错误；BD．木块A离开墙壁前和木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统都只有弹簧的弹力做功，而其它力做功，则系统的机械能一直守恒，故B正确，D错误。故选B。5、B【解析】

两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P1．故A、C、D错误，B正确．6、C【解析】

A.物体上升了H，重力势能增加了mgH，故A错误；B.根据动能定理物体动能减少量ΔEC.除重力外，只有恒力F做功，由功能原理，恒力F做功W=FH，所以物体的机械能增加了FH，故C正确；D.因为ΔE7、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.8、AB【解析】

设水桶转到最高点时水恰好不从桶里流出来时，水桶的速度为v，则由牛顿第二定律得，得到，当水桶的速度大于时，水也不从桶里流出来．当水桶的速度小于时，水将从桶里流出来．故选AB．9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、BC【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：得轨道1的半径比轨道1的半径大，则v1>v1，故A错误；B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C.根据牛顿第二定律得：，得同一点r相同，则，故C正确；D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速，使卫星做离心运动。故D错误；11、BD【解析】平抛运动的时间由高度决定，根据知，高度越大，时间越长，与初速度无关，A错误B正确；竖直方向上做自由落体运动，从开始下降连续相等时间内的位移之比为1：3：5…不是任意连续相等时间内，C错误；因为平抛运动的加速度不变，则任意相等时间内速度的变化量相等，D正确．12、BC【解析】开始拉动木板时木块与木板间的摩擦力是静摩擦力，随着木板的拉倒，弹簧逐渐伸长，弹力不断变大，静摩擦力逐渐变大，当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时，木块开始滑动，以后木板和木块之间的摩擦力变为滑动摩擦力，以后的运动过程中，滑动摩擦力保持不变，则弹簧的弹力不变，则选项AD错误，C正确；根据滑动摩擦力的求解公式可知，从弹簧秤的读数可知道滑动摩擦力的大小，如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数，选项B正确；故选BC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）相同（2）相同（3）A【解析】

第一空.变速轮属于皮带传动装置，边缘各点的线速度大小相等，实验时，为使两钢球角速度ω相同，则应将皮带连接在半径相同的变速轮上．第二空.第三空.在探究向心力大小F与角速度ω关系时，应保持质量和半径相等，选用质量与钢球1质量相等的钢球2，并放在图示中A位置．14、B大于过度平衡摩擦力，斜面倾角过大BA远大于见解析【解析】

（1）[1]．A.要保证两个弹簧秤的拉力与一个弹簧秤的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A错误；B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线，故B正确；C.本实验，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧秤拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误；D.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧秤拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90∘不变，故D错误．故选B（2）[2]．在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，机械能减小，重锤重力势能的减少量ΔEp小于重锤动能的增加量ΔEk；（3