2023届江苏省常州市奔牛高级中学高一物理第二学期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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g．在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh2、(本题9分)关于机械能守恒，下列说法中正确的是（）A．物体只有在做直线运动时机械能才是守恒的B．物体在做曲线运动时其机械能也有可能是守恒的C．物体受恒力作用时，机械能一定守恒D．物体受变力作用时，机械能一定守恒3、(本题9分)如图所示，蹦极是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，A．体验者的机械能保持不变B．当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳的弹力大小为kl0C．当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者速度达到最大D．体验者达到的最大速度为4、(本题9分)重为2N的物体挂在竖直弹簧秤上，弹簧秤上端固定在电梯顶板上，如图所示.当电梯竖直下降过程中，发现弹簧秤上的示数为1N.则电梯的加速度aA．，方向竖直向下B．，方向竖直向下C．，方向竖直向上D．，方向竖直向上5、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）A．只受到重力和盘面的支持力的作用B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C．除受到重力和支持力外，还受到向心力的作用D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用6、(本题9分)小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是()A．绳对球的拉力不做功B．球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C．绳对车做的功等于球减少的动能D．球减少的重力势能等于球增加的动能7、(本题9分)关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零8、如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J9、(本题9分)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g．则下列说法中正确的是（）A．无论a、b在什么位置，两物体的加速度方向都与速度方向相同B．a下落过程中，其加速度大小可能大于gC．a落地时速度大小为D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg10、(本题9分)下列说法中正确的是()A．做曲线运动的物体一定具有加速度B．做曲线运动物体的加速度一定是变化的C．物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动D．物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动11、(本题9分)如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是同步卫星．下列关系正确的是A．物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度B．卫星b的角速度小于卫星c的角速度C．物体a随地球自转的周期等于卫星c的周期D．物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度12、(本题9分)如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则A．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒B．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒C．若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s，g=9.8m/s2)，那么：(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s(2)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=___________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J；（以上三空结果均保留两位有效数字)14、（10分）(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来：______A．以弹力为横坐标，以弹簧伸长量为纵坐标，用描点法作出实验图象；B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，当钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义(2)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，根据图象，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲=______N/m，k乙=______N/m（结果取3位有效数字）(3)从图象上看，图象上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图象上端成为曲线是因为______，若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧______（选填“甲”或“乙”）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）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为x．一质量为m的小球，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为μ，到B点时撤去力F，小球沿圆轨道运动到最高点时对轨道的压力为2mg，重力加速度为g．求：(1)小球在C点的加速度大小；(2)小球运动至B点时的速度大小；(3)恒力F的大小．17、（12分）(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上，轨道的圆心为O，半径R=0.5m，C为最低点，其中OB水平，∠AOC=37°。一质量m=2kg的小球从轨道左侧距地面高h=0.55m的某处水平抛出，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧形轨道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球抛出点到A点的水平距离。(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小。

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】试题分析：由牛顿第二定律可求得合外力和摩擦力，由能量守恒定律分析能量是如何转化的．由动能定理可求得动能的增加量，由摩擦力做功可求得机械能的变化量．由于，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，则运动员减少的重力势能转化为动能和摩擦内能，故A错误；由牛顿第二定律，人受到的合外力，故合外力做的功，由动能定理可知，物体动能的增加量等于合外力做的功，所以运动员增加的动能为，B错误；合外力，故摩擦力大小为，运动员克服摩擦力所做的功，根据功能关系知，减少的机械能等于克服摩擦力做功，为，故C错误D正确．2、B【解析】

A．物体在运动过程中，只有重力或弹力做功，机械能守恒，不一定做直线运动，A错误；B．物体做曲线运动，机械能可能守恒，比如平抛运动的物体，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C．物体受恒力作用力，机械能不一定守恒，比如用恒力拉着物体向上匀速运动，机械能增加，C错误；D．物体受变力作用时，机械能不一定守恒，可能除了重力或弹力以外还有其它力做功，D错误。故选B。3、C【解析】

A.因弹性绳被拉直后，弹性绳的弹力对体验者做负功，则此时体验者的机械能减小，选项A错误；B.当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳无形变，此时的弹力大小为零，选项B错误；C.因弹性绳被拉直后，开始阶段弹力小于重力，体验者的加速度向下，即加速向下运动；当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者的加速度减为零，此时体验者速度达到最大，选项C正确；D.因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度为，以后还会加速运动一段时间，直到速度最大，可知体验者达到的最大速度大于，选项D错误.4、A【解析】

对物体进行受力分析，物体受重力和弹簧秤的拉力F作用，取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律知：F-mg=ma得物体的加速度为：，负号表示物体的加速度方向竖直向下，小于重力加速度。A.a<g，方向竖直向下，与结论相符，选项A正确；B.a=g，方向竖直向下，与结论不相符，选项B错误；C.a<g，方向竖直向上，与结论不相符，选项C错误；D.a=g，方向竖直向上，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】

物体做匀速圆周运动，合力指向圆心；对物体受力分析，重力G与支持力N二力平衡，合力等于摩擦力f，充当向心力；B正确，ACD错误。故选B。6、B【解析】AD、在小球下摆到最低点的过程中，绳对球的拉力做负功，球的机械能减小，选项AD错误；BC、对小球，由功能关系，球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能，绳对车做的功等于球克服绳拉力做的功，选项B正确，C错误.故选B7、BD【解析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

8、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.9、BCD【解析】

A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，说明杆对b先是推力、后是拉力，故b的加速度与速度先同方向后反方向，故A错误；B．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故B正确；C．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：vA=，故C正确；D．a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确。故选BCD。【点睛】解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大．10、AD【解析】平抛运动的加速度不变，B错；同理C错；11、ACD【解析】

A.地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度，由v=rω知，物体a随地球自转的线速度小于卫星c的线速度。对于卫星b、c，根据万有引力提供向心力得，可得，则知卫星c的线速度小于卫星b的线速度，所以物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度，故A正确。B.对于卫星b、c，由知，卫星b的角速度大于卫星c的角速度，故B错误；C.c是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C正确。D.对于a、c，角速度相等，由a=rω2比较知，物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度。故D正确；12、ACD【解析】由于地面光滑，所以物块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；由于物块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有，解得，代入数据得，C正确；要使物块恰好不从车面上滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则，由功能关系有，代入数据解得，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48【解析】

（1）[1].利用匀变速直线运动的推论v（2）[2].重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．[3]动能的增加量∆EkB=12mvB2=12×1×（0.98）14、CBDAEF66.7N/m200N/m弹力过大超过弹簧弹性限度甲【解析】

（1）根据实验过程可知，实验中先组装器材，即CB，然后进行实验，即D，最后数据处理，即AEF。所以先后顺序为CBDAEF。