2023年云南省澄江县第二中学物理高一下期末统考试题含解析

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（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、汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是()A．汽车处于超重状态B．汽车对拱桥的压力等于其重力C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心2、(本题9分)宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（）A．0 B． C． D．3、(本题9分)如图所示,细线连接小球,与竖直方向的夹角为,与轻质弹簧相连,水平,小球静止．不计空气阻力．则（）A．在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度B．在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度C．剪断线后的一小段时间内,小球先竖直向下做直线运动,然后做曲线运动D．剪断线后,小球从O点至A点正下方的运动过程中,小球的机械能先增加后减少4、(本题9分)一物体在水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示，根据该图像可知：（）A．物体在t＝1S时刻改变运动方向B．前2s内合力对物体做正功C．前2s内合力冲量为0D．第1s内和第2s内加速度相同5、(本题9分)如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向.其中描述最准确的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁6、(本题9分)将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道1．轨道1、2相切于Q点，2、1相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（）A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是1轨道、1轨道、2轨道B．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上从M—P—N运动所需的时间等于从N—Q—M的时间7、(本题9分)宇宙中两个相距较近的星球组成双星，它们只在相互的万有引力作用下，绕两星球球心连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，两星球间的距离在缓慢增大，则下列物理量在增大的是A．两星球相互的万有引力B．两星球做圆周运动的周期C．两星球做匀速圆周运动各自的线速度D．两星球做匀速圆周运动各自的半径8、(本题9分)关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是()A．由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C．由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比9、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为10、(本题9分)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()A． B．C． D．11、(本题9分)半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能甲从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过。空气阻力不计。下列说法正确的是A．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小B．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大C．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大D．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中球在轨道最低点的向心力小12、(本题9分)在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（）A．图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB．图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、bC．图丙中离点电荷等距的任意两点a、bD．图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b二．填空题(每小题6分，共18分)13、两个相互垂直的力F1=8N和F2=6N作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力为__________N，F1与F2的合力对物体做的功为_____J．14、(本题9分)细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层之间的电压达0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为________V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于____________J.15、紧闭瓶盖的塑料瓶下方开一个小孔，让瓶中的水流出，此过程中瓶内气体可看成________过程；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，则此时瓶内气体的压强为________。（已知液体密度ρ，重力加速度g，外界大气压P0）三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。已知运动中细线与竖直方向的夹角为θ，求：(1)细线对小球拉力F的大小；(2)小球运动的周期；(3)小球运动的线速度大小。17、（10分）如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？

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、D【解析】

A．汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B．汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；CD．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确．【点睛】本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源；汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．2、B【解析】对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的重力，即，可得飞船的重力加速度为，故选B．【考点定位】万有引力定律的应用．3、D【解析】对O点进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，可以得到：，A、当在剪断线后的瞬间，立刻消失，则小球只受到重力和绳OB的拉力，二者的合力产生加速度，根据牛顿第二定律可以得到：，故剪断线后的瞬间，小球的加速度为：，故选项AB错误；C、剪断线瞬间，立刻消失，但是由于弹簧弹力在作用，拉力瞬间没有消失，小球在与重力作用小沿二者合力方向运动，即小球先二者合力方向（斜向左下方）运动，然后在做曲线运动，故选项C错误；D、剪断线后，小球先在与重力的合力作用下向斜向左下方运动，此时二者的合力做正功，小球的机械能增加，然后做曲线运动，弹簧再次被拉长，弹性势能增加，则小球的机械能减小，即小球的机械能先增加后减小，故选项D正确．点睛：本题关键是对物体受力分析，求出各个力，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度，注意弹簧的弹力不会发生突变，然后从外力做功与机械能变化的关系思考．4、C【解析】A、物体t=1s时刻运动方向没有改变，仍然为正方向，故A错误．B、前2s内物体的速度变化量为零，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对物体做功为零，故B错误．C、前2s内物体的速度变化量为零，动量的变化量为零，由动量定理知，合力冲量为0，故C正确．D、根据速度时间图线的斜率表示加速度，知第1s内和第2s内加速度大小相等、方向相反，则加速度不同，故D错误．故选C．【点睛】速度的正负表示运动的方向．速度时间图线的斜率表示加速度，根据速度的变化，由动能定理分析合力做功的正负．由动量定理求合力的冲量．5、C【解析】试题分析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误．故选C．6、B【解析】

A、由开普勒第三定律，则半径（半长轴）大的周期大，轨道1半径比轨道2半长轴大，轨道2半长轴大于轨道1，所以卫星在轨道1上的周期大于轨道2的周期大于在轨道1上的周期，故A错误.B、从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道2上Q点的速度大于轨道1上Q点的速度．在轨道2上P点的速度小于轨道1上P点的速度，根据得卫星在轨道1上线速度小于卫星在轨道1上线速度，所以在轨道2上P点的速度小于卫星在轨道1上线速度，故B正确；C、卫星运行时只受万有引力，加速度，所以卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道1上经过P点时的加速度，C错误；D、近地点速度大，远地点速度小，则在轨道2上从M-P-N运动所需的时间小于从N-Q-M的时间，则D错误.故选B.【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换．7、BD【解析】

A.根据万有引力公式两星球间的距离在缓慢增大，万有引力在变小，A错误。BD.根据万有引力提供向心力得可知m1r1=m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，，周期变大，BD正确。C.两星球间的距离在缓慢增大，引力做负功，动能减小，线速度变小，C错误。8、BD【解析】

A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，A错误．B、可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，B正确．C、从知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，C错误．D、从知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，D正确．故选BD．9、BD【解析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．10、BC【解析】

A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则h′＜h；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则h′＜h；即不能过最高点；故D错误.11、AC【解析】

B.小球下落高度相同，根据动能定理可知:则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小.故选项B不符合题意.A.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小.故选项A符合题意.C.小球运动到最低点的过程中高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大.故选项C符合题意，选项D不符合题意.12、AB【解析】

A．a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故A正确；B．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，a、b两点电场强度相同，故B正确；C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故C错误；D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、10N7J【解析】

根据平行四边形定则可知力F1与F2的合力为：F=F12+F22=10N；14、5×1056.4×10-20【解析】由题意得，膜内电场强度为

由电场力做功与电势差的关系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J15、等温【解析】

在让瓶中的水流出过程中，气体的温度没发生变化，所以是等温变化；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，根据压强关系可知：，解得气