扬州市扬州中学2023年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，如图所示，A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（）A． B． C． D．2、(本题9分)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图像是A． B． C． D．3、A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则A．t=4s时，A、B两物体一定相遇B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小4、在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到某位置时，拉力F突然发生变化，关于小球运动情况的说法错误的是（）A．若拉力突然消失，小球将做离心运动B．若拉力突然变小，小球将做离心运动C．若拉力突然变大，小球将做离心运动D．若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动5、如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A．若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨B．若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨C．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨D．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力6、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球，在水平恒力F的作用下，小球从O点正下方的A点由静止开始运动，恰好能到达B点。小球到达B点时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。下列说法正确的是A．恒力F大于小球受到的重力B．小球运动到B点时，其所受合力为零C．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能一直增大D．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能先增大后减小7、(本题9分)一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比（）A．新振子的最大速度比原来的最大速度小B．新振子的最大动能比原振子的最大动能小C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一样大8、(本题9分)如图所示，斜面体A静置于粗糙水平面上，光滑小球B置于斜面上，用一轻绳拴住B，轻绳左端固定在竖直墙面上P处。初始时轻绳与斜面平行，若将轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到P′处，斜面体始终处于静止状态，则在轻绳移动过程中A．斜面体对小球的支持力逐渐减小B．轻绳的拉力逐渐减小C．斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小D．斜面体对水平面的压力逐渐增大9、(本题9分)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（）A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量10、(本题9分)如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中()A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变11、(本题9分)如图所示，一条长l=1m的轻质细绳一端固定在O点，另一端连一质量m=2kg的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成θ=600由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2，则（）A．小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38NB．小球摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为60WC．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1JD．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J12、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小与所选的参考平面有关B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC．重力做正功，重力势能增加D．物体的重力势能是物体和地球所共有的二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验兴趣小组用如图所示实验装置研究小车在斜面上的运动情况及功能关系（1）实验中，除打点计时器（含纸袋、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有___。（填选项代号）A．交流电源B．直流电源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步骤如下：A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔B．接通电源，打点计时器工作稳定后释放小车C．将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附进D．打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸带上述步骤的正确顺序是_____（用字母填写）（3）从打出的纸带中选出了一条理想纸带，纸带上点迹清晰，打点计时器所用的电源频率是50Hz．如图所示，O、A、B、C、D是选用的计数点，测得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相邻两个计数点间的时间间隔是T=__s；打计数点B时纸带的瞬时速度大小为vB=__m/s．小车的加速度a=____m/s2。（4）斜面倾角=37，小车的质量为0.2kg，从打下计数点B到D的过程中，小车机械能的减小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）14、（10分）（1）在测定金属丝电阻率的实验中，如图所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d=____________mm。（2）如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm；（3）某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω。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)一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，离地高度为h．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：（1）地球的质量；（2）卫星绕地球运动的线速度.16、（12分）(本题9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用双子星号字宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速(如图)，推进器的平均作用力F等于895N，推进器开动时间为7s．测出飞船和火箭组的速度变化是0.91m/s．已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg，求：(1)火箭组的质量m是多大？(2)已知火箭组的实际质量为3660kg，求该次测量的相对误差，已知相对误差=×100%17、（12分）(本题9分)如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k＝46N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m＝1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，开始时弹簧未发生形变，长度为l0＝0.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动．则：(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？(2)当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)．(3)在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f-ω2图象．

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、B【解析】

汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可得出结论．【详解】汽车从N点运动到M，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ACD错误，选项B正确。故选B。【点睛】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．2、C【解析】

根据物体受力可知：物体受到拉力、摩擦力、重力和支持力，其中重力和支持力为平衡力，物体所受合力为拉力和摩擦力的矢量和．当时，物块受静摩擦力，物块始终静止，物体所受合力为零，加速度为0；当时，物块受滑动摩擦力且大小不变，合力大于零，物块做加速运动．由牛顿第二定律可得，又，则有，根据图像可知，综上所述，正确答案为C．3、C【解析】

A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．4、C【解析】

在水平面上，细绳的拉力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，若拉力突然消失，小球受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；若拉力突然减小时，小球将做离心运动；若拉力突然变大，小球将做向心运动，故选项A、B、D正确，C错误；说法错误的故选选项C．5、A【解析】

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A.当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故A正确；B.当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故B错误；C.当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故C错误；D.设内外轨间形成斜面倾角为θ，当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，Ncosθ=mg，解得：6、C【解析】

A.设细线的长度为L．小铁块从A到B的过程，由动能定理得：FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0，解得：F=mg＜mg，即恒力F的值小于小球的重力，故A错误。B.小球运动到B点时，速度为零，合力不为零，故B错误；CD.恒力一直做正功，由功能关系知，小球的机械能一直增大，故C正确，D错误。7、ACD【解析】

A.因整体的质量增大，整体的加速度小于原来的加速度，故物体回到平衡位置时的速度大小比原来小，故A正确；B.振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知到达平衡位置的动能，即最大动能不变，故B错误；C.根据周期公式：可知总质量增大，则周期增大，所以新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C正确；D.因为弹簧的最大伸长量不变，故振子的振幅不变；故D正确。8、AC【解析】对小球B进行受力分析，受重力绳子的拉力和斜面的支持力，如图所示，A、由图象可知，当轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到P'处的过程中，斜面体对小球的支持力逐渐减小，故A正确。B、几何图象可知，开始时，绳子的拉力与支持力是垂直的，此时绳子的拉力最小，当向上移动P点，有受力图可知，轻绳的拉力逐渐增大，故B错误。C、C、在水平方向上，球对斜面的压力在水平方向上的分量等于斜面体对水平面的摩擦力，所以斜面体对水平面的摩擦力逐渐减小，故C正确。D、由B选项的解答可知，球对斜面的压力逐渐减小，所以该压力在竖直方向上的分量逐渐减小，在水平方向上的分量也在减小，以斜面为研究对象，在竖直方向，重力及球的压力在竖直方向上的分量的合力大小等于斜面体对水平面的压力，所以该压力是逐渐减小的。故D错误，故选AC。【点睛】在有关物体平衡的问题中，有一类涉及动态平衡．这类问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，故这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．下面就介绍几种动态平衡问题的解题方法．方法一：三角形法则．原理：当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零，三个力的矢量依次恰好首尾相连，构成闭合三角形，当物体所受三个力中二个发生变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了．方法二：解析法．原理：物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数关系，然后根据自变量的变化确定应变量的变化．方法三：相似三角形．原理：对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力，画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论．方法四：几何极值法．几何极值法其适用条件与三角形法则相同，只不过是在三角形法则定性变化情况的基础上，几何极值法定量地求出具体极值．9、BD【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等，故A错误；平抛运动的加速度不变，总为g，根据△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同，故BD正确．平均速度等于位移除以时间，位移不等，平均速度也不等．故C错误．故选BD．10、AD【解析】

A．a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；【点睛】本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．11、AC【解析】小球在最低点时受重力和绳子拉力的作用，并且小球做圆周运动，合外力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：T-mg=mv2l得：T=30+3×321.5N=48N，故A错误；由P=FVcosθ知，因θ=90°，故重力功率为零，故B错误；根据动能定理可知，Wf+mg•l（1-cos60°）=12mv12、AD【解析】

A.重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；B.在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；C.重力做正功，重力势能减小，选项C错误；D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ACACBD0.10.4001.000.10【解析】

第一空、AC打点计时器需要使用交流电源，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，打点计时器本身就是