2022-2023学年福建省三明市A片区高中联盟校物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷
注意事项：
1．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（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、(本题9分)关于超重和失重，下列说法中正确的是（）
A．超重就是物体受的重力增加了
B．失重就是物体受的重力减少了
C．完全失重就是物体的重力没有了
D．不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变
2、(本题9分)—小船在静水中的速度为6m/s，它在一条河宽为300m，流速为10m/s的河流中渡河，下列说法错误的是
A．小船不可能垂直到达对岸
B．小船渡河时间最短为50s
C．小船渡河的最短位移为500m
D．若小船以最短位移渡河，在水流方向上的位移大小为500m
3、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()
A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
C．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh
D．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh
4、(本题9分)在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验。

未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，
若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动。

该实验说明
A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动
C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
5、(本题9分)同步卫星到地心的距离为r，加速度为，速度为；地球半径为R，赤道上物体随地球自转的向心加速度为，速度为，则（）
A．B．C．D．
6、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。

当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，干路电流为I。

下列说法正确的是（灯泡电阻不变）（）
A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B．ΔU1与ΔI的比值不变
C．ΔU1< ΔU2
D．ΔU1= ΔU2
7、(本题9分)轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止。

现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动～小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是
A．合外力做的功是．
B．重力做的功是mgL
C．合外力做的功是FL-mgL
D．弹簧弹力做的功是mgL- FL+
8、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径变小了，那么卫星的（）
A．速率变大B．角速度变小C．向心加速度变大D．周期变小
9、(本题9分)2018年4月2日早8时15分左右，在太空中飞行了六年半的天宫一号目标飞行器已再入大气层，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，部分残骸坠落于南太平洋中部区域，结束它的历史使命．在烧蚀销毁前，由于稀薄空气阻力的影响，“天宫一号”的运行半径逐渐减小．在“天宫一号”运行半径逐渐减小过程，下列说法正确的是A．运行周期逐渐减小
B．机械能逐渐减小
C．受到地球的万有引力逐渐减小
D．运行速率逐渐减小
10、(本题9分)有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（）
A．有压力一定有滑动摩擦力
B．有滑动摩擦力一定有压力
C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D．只有运动物体才受滑动摩擦力
11、(本题9分)如图，水平面内固定有两根平行的粗糙长直金属导轨，两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。

从t=0时开始，对AB棒施加一与导轨平行的水平外力F，使AB棒从静止开始向右做加速度大小为a0的匀加速直线运动。

导轨电阻不计，两棒均与导轨接触良好，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。

下列关于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F随时间t变化的关系图线可能正确的是（）
A．B．C．
D．
12、如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下说法不正确的是()
A．摩擦力大小不相等B．F所做的功不相等
C．摩擦产生的热量相等D．箱子增加的动能相等
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、(本题9分)一只船在40m宽的河中横渡，水流速度是3m/s，船在静水中的航速是4m/s。

现欲使小船以最短时间渡过河去，则应使船头方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行驶，过河时间为_________s，过河距离为
_________m。

14、(本题9分)如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________ cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________．
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔE p＝________，动能的增加量ΔE k＝________．15、(本题9分)如图所示,一小滑块放在固定的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面向下运动了一段距离。

已知在这过程中，拉力F所做的功为W1，滑块克服摩擦力作用所做的功为W2，重力做功为W3。

则此过程
中小滑块动能的变化ΔE k= ，滑块重力势能的变化ΔE p= ，滑块机械能的变化
ΔE= 。

三．计算题(22分)
16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R＝0.4 m．一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v0＝5 m/s的初速度，求：(g取10 m/s2)
(1)小球从C点飞出时的速度．
(2)小球到达C点时，对轨道的作用力是小球重力的几倍？
(3)小球从C点抛出后，经多长时间落地？
(4)落地时速度有多大？
17、（10分）(本题9分)如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O点沿水平方向飞出．已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m．重力加速度为g．不计一切摩擦和空气阻力．求：
（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；
P；
（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率
G
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 ．超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A 错误；
B ．物体处于失重时，是指物体的“视重”减少了，物体的重力并没有减少，故B 错误；
C ．物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失．故C 错误；
D ．超重或失重时物体所受的重力不变．故D 正确．
【点睛】
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g ．
2、D
【解析】
A.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。

故A 正确。

B.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：30050s 6
min c d t s v ===，故B 正确。

C.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。

当船速的方向与合速度方向垂直时渡河的位移最小，则
c s v
d s v = 解得最短位移10300m 500m 6
s c v s d v ==⨯=，故C 正确。

D.
，故D 错误。

本题选错误的，故选D 。

3、B
【解析】
A 项：弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向即重力的分力方向沿杆向下，小球将继续加速，速度没有达到最大值，故A 错误；
B 项：小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能
与重力势能之和最大，故B正确；
C项：小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故CD错误．
4、B
【解析】
本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；
【详解】
A．在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；
BCD．曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误。

5、C
【解析】
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
AB．根据公式：得
故AB错误；
CD．根据得
故C正确，D错误．
故选C。

点睛：解决本题的关键知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等，根据得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比，根据讨论速度之比．
6、B
【解析】
A．当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则L2变暗。

变阻器的电阻增大，并联部分的电阻增大，则并联部分的电压增大，则L3变亮。

总电流减小，而L3的电流增大，则L1的电流减小，则L1变暗。

故A错误。

B．由U1=E-I（R L2+r）得：
12 L U R r I
=+ 不变。

故B 正确。

CD ．由上分析可知，电压表V 1的示数增大，电压表V 2的示数减小，由于路端电压增大，即两电压表示数之和增大，所以△U 1＞△U 2，故CD 错误。

7、AD 【解析】根据动能定理，合外力做功为：W 合=△E k =mv 2，故A 正确，C 错误；物体上升L 时，克服重力做功为mgL ，即重力做功为-mgL ，故B 错误；根据动能定理，有：-mgL+FL+W 弹=mv 2，解得：W 弹=mgL-FL+mv 2，故D 正确；故选AD 。

点睛：本题关键是明确物体的受力情况，然后结合动能定理列式求解各个力的功，注意重力做的是负功；弹力是变力，要根据动能定理求解其做功．
8、ACD 【解析】 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，根据万有引力提供向心力，
得：22
2224=mM v G mr m r m ma r T r
πω=＝＝，可得： A. 由GM v r
=A 正确； B.由3GM r ω=
B 错误； C.由2
GM a r =，人造地球卫星的轨道半径变小了，则向心加速度变大，选项C 正确； D.由3
2r T GM
=可知人造地球卫星的轨道半径减小时，周期变小，故D 正确。

9、AB
【解析】
根据22224Mm v r F G m m r r T π=＝＝可知3
2r T GM =，则半径减小，周期减小，选项A 正确；由GM v r =可知，
半径减小，速率变大，选项D 错误；由2
Mm F G
r =可知，半径减小，万有引力增加，选项C 错误；由于空气阻力做功，则机械能减小，选项B 正确；故选AB.
10、BC
【解析】 试题分析：摩擦力的条件是：相互接触、有挤压和有相对运动或者有相对运动趋势，所以有压力不一定有摩擦力，A
选项错误而B 选项正确；滑动摩擦力与正压力相互垂直，C 选项正确；运动的物体不一定有滑动摩擦力，D 选项错误．
考点：本题考查对摩擦力条件的理解．
11、BD
【解析】
A ．因金属棒与导轨之间有摩擦力，可知开始时导体棒CD 的速度为零，当所受的安培力等于最大静摩擦力时才开始运动，故A 错误；
B ．开始时，CD 棒的速度为零，加速度为零；当CD 开始运动后加速度从0开始逐渐变大，与AB 的速度差逐渐变大，则回路中感应电流逐渐变大，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，加速度逐渐变大，当CD 的加速度与AB 加速度相等时，两棒的速度差保持不变，安培力保持不变，加速度保持不变，故B 正确；
C ．在开始C
D 棒不动时，安培力
2222BLat B L a F BL t R R
==安 即安培力随时间成正比关系增加；当CD 开始运动后，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故C 错误；
D ．对AB 外力
2200=2B L a F ma f F ma f t R
=++++安 开始时CD 加速度为零，AB 加速度为a=a 0，则此时外力F 随时间t 线性增加；当CD 开始运动后加速度从0开始逐渐变大，导体棒AB 所受的向左的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故D 正确。

故选BD 。

12、AD
【解析】
A.由f=μN=μmg ，可知，这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A 错误。

B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl ，可知，小车不固定时F 做功较大，故B 正确。

C.摩擦产生的热量表达式为 Q=μmgL ，L 是车长，所以Q 相等，故C 正确。

D.根据动能定理得：（F-f ）l =E k ，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较
大，故D错误。

此题选择不正确的选项，故选AD.
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、垂直；10；50；
【解析】
将小船的运动分解为垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河宽一定，当在该方向上的速度最大时，渡河时间最短．可知当船头方向垂直河岸，在该方向上的速度等于静水航速，时间最短，即欲使小船以最短时间渡过河去，则应使船头方向垂直河岸行驶，过河时间为；过河距离为. 【点睛】
解决本题的关键将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，通过求分运动的最短时间入手，求出渡河的最短时间．注意船实际运动的位移等于垂直河岸与沿河岸方向位移的矢量和.
14、65.0cm
【解析】
（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm．
（2）物体从B点平抛，所以有：x=v0t
h2=gt2
联立解得：v0=x
（3）重力势能的减小量等于重力做功：△E p=mgh=mg（h1-h2）
动能增量为：△E K=mv02=．
15、ΔE k=W1-W2+W1 ΔE p=- W1 ΔE= W1-W2
【解析】
试题分析：根据动能定理得：小滑块的动能的改变ΔE k=W1-W2+W1 ．滑块的重力势能的改变ΔE p=- W1．滑块机械能的改变ΔE= W1-W2．
考点：功能关系
【名师点睛】本题考查对功与能关系的理解．常见的几对功能关系有：合力做功与动能变化、重力做功与重力势能变化、除了重力和弹力以外的力做功与机械能的变化有关。

三．计算题(22分)
16、 (1)3m/s （2）1.25倍（3）0.4s （4）5m/s
【解析】
(1)小球从B 到C 的过程中根据机械能守恒可求出球从C 点飞出时的速度；
(2)小球通过C 点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出压力和重力的关系；
(3)小球离开C 点后做平抛运动，根据竖直方向上做自由落体运动计算运动的时间；
(4)根据动能定理计算落地的速度的大小．
【详解】
(1) 设在C 点的速度为V C ，小球从B 到C 的过程中利用动能定理可得：
22011222
C mgR mv mv =- 代入数据解得：V c =3m/s ；
(2) 设C 点对球的压力为N ，小球通过C 点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
2C v N mg m R
+= 解得：N=1.25mg ，
即球对C 点的压力是重力的1.25倍 ；
(3) 小球离开C 点后做平抛运动，在竖直方向有：
2122
R gt = 落地时间为：t=0.4 s ；
(4)全过程没有阻力的作用，只有重力做功，根据机械能守恒可得落地时的速度大小不变，
即：v=v 0=5m/s ．
【点睛】
解决多过程问题首先要理清物理过程，然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行求解；小球能否到达最高点，这是我们必须要进行判定的，因为只有如此才能确定小球在返回地面过程中所遵循的物理规律． 17、
(1)
；(2) 0
mgh t 【解析】
解：(1)运动员从A 到O 点过程中，根据动能定理有：212mgh mv =
解得：v
(2)重力做功的平均功率：0G W mgh P t t ==。