2022-2023学年浙江省杭州市示范名校高一物理第二学期期末预测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、准安现代有轨电车正以10m/s的速率通过一段圆弧弯道，某乘客发现水平放置的指南针在时间10s内匀速转过了30°。在此10s时间内，火车A．加速度为零 B．运动位移大小为100mC．角速度为3rad/s D．弯道半径为2、(本题9分)如图所示，将悬线拉至水平位置无初速度释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点在同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉挡住的前后瞬间各物理量的变化情况，下列说法正确的是（）A．小球的速度变大B．小球的角速度变大C．悬线的拉力减小D．小球的向心加速度减小3、质量为15kg的物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。以下说法正确的是A．物块受到的摩擦力大小为25NB．物块受到的摩擦力大小为50NC．轻绳的张力为150ND．轻绳的张力为75N4、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．线速度关系va＞vb＞vc＞vdC．d的运动周期有可能是20小时D．c在4个小时内转过的圆心角是5、中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列。例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述:“力，刑(形)之所以奋也。"这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快。下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是()A．力是维持物体运动的原因B．力是物体位移变化的原因C．力是物体位置变化的原因D．力是物体运动状态改变的原因6、(本题9分)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．7、同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．8、如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是A．小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上B．小球通过最高点的速度可以等于0C．小球线速度的大小可以小于D．小球线速度的大小总大于或等于9、甲、乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上()A．甲、乙的电阻之比是1:2B．甲、乙中的电流强度之比是4:1C．甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是4:1D．甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:210、如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是()A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量B．碰撞过程中甲车损失的动能是169C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小D．两车碰撞过程为弹性碰撞11、在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是()A．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动12、(本题9分)在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物．如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A点,经过1.1s到达传送带的B点．用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t图象可知()A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B．A、B两点的距离为1.4mC．货物从A运动到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8JD．货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功大小为11.8J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)汽车以72km/h的速度过凸型桥最高点时，对桥的压力是车重的一半。将凸型桥看成圆弧，重力加速度取10m/s2。则该桥的半径为_________m。14、(本题9分)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为_________方向为_________(k为静电力常量)15、(本题9分)18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50kg；地球表面处重力加速度g取10m/s2；地球半径R＝6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109JD．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×103m/s三．计算题(22分)16、（12分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点、圆心角θ＝60°，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.2。某运动员从轨道上的A点以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m＝60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h＝2m和H＝2.5m.求：(1)运动员从A点运动到B点过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)水平轨道CD段的长度L；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，请求出最后停止的位置距C点的距离.17、（10分）(本题9分)已知地球半径为R，某一卫星在距离地面高度也为R的圆轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，求：（1）卫星环绕地球运行的线速度；（2）卫星环绕地球运行的周期．

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.因为火车的运动可看做匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零。故A错误；B.由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为s=vt=100m。位移小于100m，故B错误；C.利用指南针在10s内匀速转过了约30°，根据角速度的定义式，解得角速度的大小为，故C错误；D.已知火车在此10s时间内通过的路程即弧长为l=vt=100m，由数学知识可知，火车转过的弧长为l=θR，可解得：．故D正确。2、B【解析】

A.当悬线碰到钉子瞬间时，小球的线速度是不变的，故A错误；．B.由于悬线被挡时导致半径减小，则：因为r减小，则由v=ωr得，角速度ω变大．故B正确．C.小球在最低点受重力与拉力，因为m、v、g是不变的，而r减小，由T﹣mg=m得：T变大．故C不正确；D.因为线速度v不变，半径r变小，由得：an变大，故D不正确；故选B．3、C【解析】

AB.物块受到的摩擦力大小为，选项AB错误；CD.轻绳的张力为，选项C正确，D错误。4、D【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，卫星的半径越大，速度越小，所以有：，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据，可知，故B错误；由开普勒第三定律：可知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故C错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故D正确．所以D正确，ABC错误．5、D【解析】

根据题意可以知道：“力，刑(形)之所以奋也”.这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快；即力起到了改变物体运动状态的作用，故与力是改变物体运动状态的原因相接近.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.6、D【解析】

本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确．7、AC【解析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。8、AD【解析】试题分析：小球的线速度方向时刻改变，沿圆弧的切线方向，故A正确；根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则．解得，故B错误；最高点的最小速度为，则小球的线速度的大小总大于或等于．故C错误D正确．考点：考查了圆周运动实例分析9、BC【解析】

A.两根长度相同，甲的横截面的圆半径是乙的2倍，根据电阻定律R=ρLS得，B.并联电路电压相等，由I=UC.由P=U2R可知得P甲：D.两电阻并联，则两电阻两端的电压相等；故D错误.10、BC【解析】

A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后总动量：p两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；B.碰撞前a车动能为E碰撞后a车动能为E所以碰撞过程中a车损失的动能是Δ故B符合题意。C.碰前a、b两车的总动能为1碰后a、b两车的总动能为1故C符合题意；D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。11、AD【解析】

根据动能的表达式可知：A.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的相等，故A符合题意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故B不符合题意．C.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故C不符合题意．D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动，动能是标量，甲的动能与乙的相等，故D符合题意．12、AC【解析】

A、由图象可知，货物在传送带上先做匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理货物做的匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，联立解得，，故选项A正确；B、货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，货物做的匀加速直线运动，所以物块由到的间距对应图象所围的“面积”，为，故选项B错误．C、根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，可知摩擦力，货物做匀加速直线运动时，位移为：，传送带位移为，相对位移为，同理货物做匀加速直线运动时，位移为，传送带位移为，相对位移为，故两者之间的总相对位移为，货物与传送带摩擦产生的热量为，故选项C正确；D、根据功能关系，货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为：，同理货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为，所以整个过程，传送带对货物做功大小为，故选项D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、80【解析】设汽车的质量为m，汽车在凸形桥最高点受到的桥面支持力为F，由题可得,汽车的速度为v=72km/h=20m/s;在桥面最高点，对汽车，根据牛顿第二定律得：，可得【点睛】汽车过凸形桥最高点、过凹形桥最低点、火车转弯等，是向心力在实际中的应用．关键要分析物体的受力情况，确定向心力的来源，明确指向圆心的合力充当向心力．14、水平向右【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E＝K，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为E＝K．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E＝K．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′＝K＝K，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度为K，水平向右．

点睛：考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．15、BD【解析】

人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A错误；设人到地心的距离为r，地球