2023届湖南省五市十校物理高一第二学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、下列运动中，物体运动状态不变的是
A．自由落体运动B．匀速直线运动
C．匀速圆周运动D．平抛运动
2、2016年12月11日，风云四号同步气象卫星在西昌成功发射，实现了中国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越，大幅提高天气预报和气候预测能力。

下列关于该卫星的说法正确的是（）
A．运行速度大于7.9 km/s
B．可以在永春的正上方相对静止
C．向心加速度大于地球表面的重力加速度
D．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
3、(本题9分)如图所示，翘翘板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近．在翘动的某一时刻，A、B 两小孩重心的线速度大小分别为v A、v B，角速度大小分别为ωA、ωB，则
A．v A≠v B，ωA=ωB B．v A=v B，ωA≠ωB
C．v A=v B，ωA=ωB D．v A≠v B，ωA≠ωB
4、(本题9分)下列属于离心现象应用的是（）
A．洗衣机甩干衣服
B．田径比赛中的标枪运动
C．跳水运动员在空中转体
D．汽车转弯时减慢速度
5、关于静电场的等势面，下列说法正确的是
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C ．同一等势面上各点电场强度一定相等
D ．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
6、 (本题9分)下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）
A ．平抛运动
B ．匀速圆周运动
C ．自由落体运动
D ．竖直上抛运动
7、 (本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B 球在前，A 球在后，1A m kg =，2B m kg =，
6/A v m s =，3/B v m s =．当A 球与B 球发生碰撞后，A 、B 两球的速度A v 、、B v 、可能为
A ．4/A v m s =、 4/
B v m s 、=
B ．7/A v m s =、 2.5/B v m s 、=
C ．-4/A v m s =、 6/B v m s =、
D ．2/A v m s =、 5/B v m s =、
8、 (本题9分)一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图2所示，物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示，则
A ．0~8s 时间内水平拉力的冲量大小为零
B ．0~6s 时间内合外力的冲量大小为 4N.s
C ．t =4s 时物体的动量大小为4kg.m/s
D ．0~8s 时间内物体克服摩擦力所做的功30J
9、 (本题9分)关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是（ ）
A ．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故
B ．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒
C ．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压
D ．外轨比内轨略高，列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心
10、 (本题9分)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A ．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B ．做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒力
C ．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
D ．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力
二、实验题
11、（4分）(本题9分)如图所示，某研究性学习小组探究“动能定理”设计了如下实验：水平轨道B（动摩擦因数视为相同）固定在水平桌面上，弹射装置A可置于水平轨道B 的任何一处，将滑块C以相同的初动能弹射出去，滑块C 滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面。

（已知重力加速度为g）根据上述实验，回答下列问题：
(1)若CO间距离为L，滑块被弹射后,在水平轨道上的运动过程克服摩擦力做功为W，改变弹簧装置位置,当CO=L/2 时，滑块在水平轨道上克服摩擦力做功为：________。

(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程x 以外，还需要测量的物理量有______（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）。

末动能E K = ____________（只用字母表示）。

12、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。

查得当地的重力加速度g = 9.80 m/s2。

根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）
参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、B
【解析】
A. 自由落体运动是匀加速直线运动，则运动状态不断变化，选项A错误；
B. 匀速直线运动的运动状态不变，选项B正确；
C. 匀速圆周运动是变加速曲线运动，运动状态不断改变，选项C 错误；
D. 平抛运动，是匀变速曲线运动，则运动状态不断改变，选项D 错误；
2、D
【解析】
A.7.9 km/s 为第一宇宙速度为人造卫星的最大运行速度，同步卫星的轨道半径大，则其速度小于7.9 km/s ，则A 错误；
B.同步卫星只能在赤道上空，则B 错误；
C.同步卫星的轨道半径大，由 2GM a r
= 则其加速度小于地球表面的重力加速度，则C 错误； D.根据万有引力提供向心力，22GMm F m r r ω=
=，得： 3
=GM r ω， 同步卫星的轨道半径要小于月球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大；故D 正确
3、A
【解析】
解：A 与B 均绕翘翘板的中点做圆周运动，在相同的时间转过的角度相等，由角速度的定义式ω=
，两人角速度
相等．
A 、
B 两小孩距离支点一远一近，由角速度与线速度关系公式v=ωr ，两人的转动半径不相同，故两人的线速度大小不相同，故
C 正确，AB
D 错误；
故选C ．
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题．
【分析】A 与B 均绕绕翘翘板的中点做圆周运动，周期相同，转动半径相同，可根据角速度定义式和线速度与角速度关系公式判断．
【点评】解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式v=ωr 判断，当然本题也可直接根据线速度定义式来分析确定．
4、A
【解析】
A 、脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离
心现象；故A正确；
B、投掷的标枪做斜上抛运动，受到恒力的作用，所以投出的标枪的运动不属于离心现象，所以B错误；
C、运动员空中转体时，需要向心力，但没有出现离心动作；故C错误；
D、汽车转弯时要限制车速是为了防止车速过快时，所需要的向心力大于轮胎与地面的最大摩擦力，从而产生侧滑，发生车祸，是离心运动的防止，故D错误。

故选A．
【点睛】
合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．5、B
【解析】
A．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；
B．电场线与等势面垂直，B正确；
C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；
D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；
6、ACD
【解析】
A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.
B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.
C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.
D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.
7、AD
【解析】
两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：
M A v A+M B v B=（M A+M B）v，代入数据解得：v=4m/s；如果两球发生完全弹性碰撞，有：M A v A+M B v B=M A v A′+M B v B′，
由机械能守恒定律得：1
2
M A v A2+
1
2
M B v B2＝
1
2
M A v A′2+
1
2
M B v B′2，代入数据解得：v A′=2m/s，v B′=5m/s，则碰撞后A、
B的速度：2m/s≤v A≤4m/s，4m/s≤v B≤5m/s，故AD正确，BC错误．故选AD．【点睛】
本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快． 8、BCD
【解析】
A 、由图象知，力F 的方向恒定，故力F 在0～8s 内的冲量I =F 1t 1+F 2t 2+F 3t 3=3×4+2×2+0×2N•s=16N•s ；方向向右，故A 错误．
B 、由4~6s 物体匀速直线运动可知2N f =，则0~6s 的111212=()3422264N s I Ft Ft f t t +-+=⨯+⨯-⨯=⋅合，
故B 正确．C 、因0~4s 的111=34244N s I Ft ft -=⨯-⨯=⋅合，根据动量定理可知动量变化为4N·
s ，而初动量为零，则4s 末的动量为4kg.m/s ，故C 正确．D 、由v t -图象的面积代表位移，可求得0~8s 的位移为(28)3m=15m 2
x +=
⨯，根据功的定义式可得215J 30J f W f x =⋅=⨯=，故D 正确．故选BCD ．
【点睛】
此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合动能定理和动量定理的计算公式进行计算求解，是高考的热点考题．
9、CD
【解析】A 项：若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A 错误； B 项：若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B 错误；
C 、
D 项：当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，故C 、D 正确。

点晴：火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全。

10、AD
【解析】
A ．向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A 正确；
B ．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B 错误；
C ．物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，故C 错误；
D ．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，不为零，故D 正确；
故选AD ．
【点睛】
向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当物体做匀速圆周运动时合力才
指向圆心时，合力才完全充当向心力.
二、实验题
11、滑块质量m，桌面到地面的高h
【解析】
(1)滑块被弹射后，在水平轨道上的运动过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做负功，若，克服摩擦力做功为，当时，克服摩擦力做功为
(2)滑块从点抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则运动时间，水平方向做匀速直线运动,则平抛运动的初速度，末动能，所以要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程以外，还需要测量的物理量有滑块的质量，桌面到地面的高。

12、ΔEp| = 1.91 mJ；Ek = 1.88 mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。

产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。

【解析】
重力势能的减小量为：△E P=mgh OB=1.91m（J）
B点时的速度为：v B＝＝1.94m/s
重锤下落到B点时增加的动能为：△E K＝m v B2＝1.88mJ
根据计算结果可以得出该实验的实验结论：在误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律．
重锤减小的重力势能略大于其增加的动能，其原因是重锤在下落时要受到阻力作用（对纸带的摩擦力、空气阻力），必须克服阻力做功，减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功．
【点睛】
该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.。