精品解析：安徽省合肥市第六中学2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题（原卷版+解析版）

这是一份精品解析：安徽省合肥市第六中学2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析安徽省合肥市第六中学2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题原卷版docx、精品解析安徽省合肥市第六中学2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度可以一直为零
C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D. 在恒力作用下，物体不能做曲线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故项A正确；
B．曲线运动的速度不断变化，则加速度一定不为零，例如平抛运动，故项B错误；
C．曲线运动的速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故C错误；
D．在恒力作用下，物体也能做曲线运动，例如平抛运动，故D错误。
故选A。
2. 以下说法正确的是（ ）
A. 某物体做匀速运动时，它的机械能一定守恒
B. 某物体所受的合外力等于零时，它的机械能一定守恒
C. 某物体所受的合外力做正功时，它的机械能可能守恒
D. 某物体所受的合外力做负功时，它的机械能一定不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】AB．某物体做匀速运动时，速度不变，所受合外力为零，它的机械能不一定守恒，如物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，故AB错误；
C．某物体所受的合外力做正功时，它的机械能可能守恒，例如自由落体运动，故C正确；
D．某物体所受的合外力做负功时，它的机械能可能守恒，如物体做上抛运动过程中的上升阶段，故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其简化原理图如图乙所示。A、B、C三点位于齿轮不同位置，已知，。以下关于A、B、C三点的线速度大小、角速度大小之间关系的说法正确的是（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】B
【解析】
【详解】A、C是同轴转动，有
，，
又因
故
B、A是同缘传动，有
又因
所以
ACD错误，B正确。
故选B。
4. 物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分速度与水平分速度相等时，下说法中正确的是（ ）
A. 竖直分位移等于水平分位移
B. 即时速度大小为
C. 运动的时间为
D. 运动的位移为
【答案】C
【解析】
【详解】AC．根据
得运动的时间
水平分位移
竖直分位移
可知水平分位移和竖直分位移不相等，故A错误，C正确；
B．瞬时速度的大小
故B错误；
D．则运动的位移
故D错误；
故选C。
5. 如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度v向前运动，已知木箱的质量为m，绳子的拉力大小为F且与水平面夹角为，木箱与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则在t时间内（ ）
A. 木箱所受摩擦力做的功为B. 绳子拉力做的功为
C. 绳子拉力的功率为D. 木箱所受的摩擦力的功率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．木箱所受摩擦力
木箱所受摩擦力做的功为
故A错误；
B．绳子拉力做的功为
故B错误；
C．绳子拉力的功率为
故C正确；
D．木箱所受的摩擦力的功率为
故D错误；
故选C。
6. 2020年11月28日晚间，嫦娥五号探测器经过四天多弄月飞行，成功实施第一次近月制动，完成“太空刹车减速”被月球铺获，顺利进入一个近月点为P的环月大椭圆轨道I，经过一段时间后，嫦娥五号探测器再次制动，最终进入圆轨道II环绕月球运动，如图所示。则（ ）
A. 探测器在轨道I上运行的周期大于在轨道II上运行的周期
B. 探测器在轨道I上运行时的机械能等于在轨道II上运行时的机械能
C. 探测器沿轨道I经过P点的速度小于沿轨道II经过P点的速度
D. 探测器沿轨道I经过P点的加速度小于沿轨道II经过P点的加速度
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．根据开普勒第三定律可得

根据题意可知环月椭圆轨道Ⅰ的半长轴大于最终环月圆轨道Ⅱ的半径，所以嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道Ⅰ的运动周期大于在最终环月圆轨道Ⅱ的运动周期，故A正确；
B．嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道上P点制动减速进入最终环月圆轨道，机械能减少，即嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道Ⅰ的机械能大于在最终环月圆轨道Ⅱ的机械能，故B错误；
C．探测器沿轨道Ⅰ经过P点的需要减速做近心运动才能够进入Ⅱ轨道，所以探测器沿轨道Ⅰ经过P点的速度大于沿轨道Ⅱ经过P点的速度，故C错误；
D．根据万有引力结合牛顿第二定律可得

解得
所以探测器沿轨道Ⅰ经过P点的加速度等于沿轨道Ⅱ经过P点的加速度，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，木板AB的长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与木板的动摩擦因数为μ。开始时木板水平，在缓慢转过一个小角度的过程中，小物体始终保持与木板相对静止，重力加速度为g，则在这个过程中（ ）
A. 摩擦力对小物体做功为
B. 重力对小物体做功为
C. 弹力对小物体做功为
D. 木板AB对小物体做功为
【答案】D
【解析】
【详解】A．摩擦力的方向始终与物体的运动方向垂直，故摩擦力不做功，A错误；
B．重力对小物体做功为
B错误；
C．物块在转动的过程中重力和木板对物块的弹力做功，根据动能定理有
解得
C错误；
D．摩擦力不做功，故木板AB对小物体做的功即为弹力做的功，故木板AB对小物体做功为，D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F﹣v2图像如图乙所示，g取10m/s2，则（ ）

A. 小球的质量为4kg
B. 固定圆环的半径R为0.4m
C. 小球在最高点的速度为4m/s时，小球受到圆环的弹力大小为20N，方向向上
D. 若小球恰好做圆周运动，则其承受的最大弹力为100N
【答案】D
【解析】
【详解】A．对小球在最高点进行受力分析，速度为0时
结合图象可知
小球质量，故A错误；
B．当时，由重力提供向心力可得
结合图象可知
故B错误；
C．根据B选项可知，时，F=0，因此小球在最高点的速度为4 m/s（大于）时，小球受圆环的弹力方向向下，故C错误；
D．小球经过最低点时，其受力最大，由牛顿第二定律得
若小球恰好做圆周运动，由机械能守恒得
由以上两式得
代入数据得，故D正确。
故选D。
二、多选题
9. 如图所示，小船以大小为、方向与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的处。已知河宽，则下列说法中正确的是（ ）
A. 河中水流速度为
B. 小船以最短位移渡河的时间为
C. 小船渡河的最短时间为
D. 小船以最短的时间渡河的位移是
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由题意知，船头垂直河岸渡河，其渡河时间最短，船头应朝上游，与垂直河岸方向成某一夹角α，根据题意可知
α=30°
则
v1sinα=v2
解得
v2=2.5m/s
故A错误；
B．小船以最短位移渡河的时间为
故B错误；
C．小船以最短时间渡河，船头应垂直对岸，时间为
故C正确；
D．小船以最短时间渡河时到达对岸，沿河岸通过的位移为
x=v2t=2.5×36m=90m
通过的位移
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，质量的小球用长度的轻绳悬挂于O点，O点距水平地面的竖直高度，点在O点的正下方。现使小球获得一速度后在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，某一时刻轻绳突然断裂，取重力加速度，，。下列说法正确的是（ ）
A. 小球做匀速圆周运动时的加速度大小为
B. 轻绳断裂前绳的拉力大小为2N
C. 小球刚落地时的速度与水平方向夹角为
D. 小球落地点到点的距离为1.6m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．对摆球做受力分析如图所示
绳的拉力和重力的合力为F合，根据力的合成得
F合充当向心力，则根据牛顿第二定律得
即有
解得小球转动的向心加速度为
故A错误；
B．由几何关系可知，绳子对小球的拉力的大小
故B正确；
C．由向心力公式得
轻绳突然断裂时水平方向的速度为
落地时竖直方向的速度为
由平行四边形定则可知，小球刚落地时的速度与水平方向夹角为，故C正确；
D．小球下落的时间为
小球落地点到点的距离为
故D错误。
故选BC。
11. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功2mgRB. 机械能减少mgR
C. 合外力做功D. 克服摩擦力做功
【答案】CD
【解析】
【详解】A．重力做功
A错误；
B．小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则有
解得
机械能减少
B错误；
C．根据动能定理
C正确；
D．根据动能定理
解得
所以克服摩擦力做功为，D正确。
故选CD。
12. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星。如图所示为发射卫星的简化示意图，先将卫星发射到半径为r1＝r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道Ⅱ，到椭圆轨道的远地点B时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为r2＝4r的圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道Ⅱ上A点时的速率为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在I、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行周期关系是T1＜T2＜T3
B. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上通过A点时的速率小于在圆轨道Ⅲ上运行的速率
C. 发动机在A点对卫星做的功为
D. 发动机在B点对卫星做的功为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图示卫星轨道可知，卫星在轨道Ⅱ上运动时半长轴大于在轨道I上的半径，小于在轨道Ⅲ上的半径，由开普勒第三定律可知，卫星的周期，故A正确；
B．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
卫星在轨道I上A点时的速率大于在轨道III上的速率，卫星在椭圆轨道II上A点的速率大于在轨道I上A点的速率，所以卫星在椭圆轨道II上通过A点的速率大于在轨道III上运行的速率，故B错误；
C．当卫星在的圆轨道I上运行时通过A点的速率
发动机在A点对卫星做功
故C错误；
D．当卫星在的圆轨道III上运行时通过B点时的速率
由开普勒第二定律可知
卫星在椭圆轨道II上通过B点时的速率
发动机在B点对卫星做功
故D正确。
故选AD。
三、实验题
13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
（1）下列说法正确是_____
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E．斜槽必须光滑
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s（g=9.8m/s2）．
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；B点的竖直分速度为_____m/s，抛出点距A点的水平距离_____cm(g=10m/s2）．
【答案】 ①. AC##CA ②. 1.6 ③. 1.5 ④. 2 ⑤. 15
【解析】
【详解】（1）[1]A.为了保证小球的初速度水平，通过调节使斜槽的末端必须保持水平，故A正确；
BCE.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，应使小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，但斜槽不一定需要光滑，故BE错误，C正确；
D.记录小球位置用的铅笔不需要每次严格地等距离下降，故D错误。
故选AC。
（2）[2]O点为抛出点，在竖直方向有
可得平抛运动的时间
则小球平抛运动的初速度为
（3）[3][4][5]在竖直方向上，根据
可得照相机的闪光时间间隔为
小球平抛运动的初速度为
B点的竖直分速度
从开始到B点所用时间为
抛出点距A点的水平距离为
14. 某实验小组要验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需使用的器材是________。
A. V交流电源 B. 220V交流电源 C. 刻度尺 D. 天平（含砝码）
（2）按正确的操作步骤进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔T=0.02s打一个点，若重物的质量为1kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图所给的数据可算出：从O点下落到A、B、C等各点重力势能减少量，如下落到B点的过程中，重力势能的减少量为________J（结果保留二位小数）。而关于各点的速度，如B点速度，晓豫同学用（xAC指A到C点距离）计算，小明同学用（xOB指O到B点距离）计算。用晓豫计算速度的方法进而计算打点计时器打各点时重物的动能，比较后发现重力势能增加量总大于动能减少量，你认为原因可能是________________________________；用小明计算速度的方法进而计算打点计时器打各点时重物的动能，应有重物重力势能减少量________（选填“大于”“小于”“等于”）动能增加量。你认为________（选填“晓豫”，“小明”）做法正确。
【答案】 ①. BC ②. 1.72 ③. 空气阻力、纸带与打点计时器间阻力做功，重物重力势能还转化成内能 ④. 等于 ⑤. 晓豫
【解析】
【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用220V交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意两点间的距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量，故选BC。
（2）[2]从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量
[3]按这样的实验总是得到重力势能的减少量大于重物的动能增量，原因是要克服阻力做功。
[4][5]若利用公式计算重物的速度，则说明重物就是做自由落体运动，重物的机械能守恒，则重物增加的动能等于重物减小的重力势能。晓豫做法是验证机械能守恒，所以晓豫正确。
四、计算题
15. 如图所示，高为H、倾角为的斜面放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为，重力加速度为g，忽略空气阻力。
（1）如果斜面底端A点到高台的水平距离也为H，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围；
（2）若小球垂直击中斜面的中点C点（图中未画出），求A点距高台的水平距离s。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由平抛运动得
得
有题意可知，小球落至A点时
得
小球落至B点时
得
为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围为
（2）若小球垂直击中斜面的中点C点，则
又
得
16. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍。求：
（1）当细绳的拉力时，转盘的角速度。
（2）当转盘的角速度时，细绳的拉力 。
（3）当转盘的角速度时，细绳的拉力。
【答案】（1） ；（2） 0；（3）
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω 0 ，则
μmg=mrω02
解得
ω0=
（2）因为
＜ω0
所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力，则物题与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力，细绳的拉力仍为0，即F T1 =0。
（3）因为
＞ω0
所以物体所需向心力大于物体与盘间的最大静摩擦力，则细绳将对物体施加拉力F T2 ，由牛顿第二定律得
FT2 +μmg=mω2 2 r
解得
FT2 =
17. 某型号新型能源汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为1×103kg，在水平路面上正常行驶时所受到的阻力为车重的（g取10m/s2）。设行驶过程中，汽车受到的阻力大小不变，求：
（1）汽车在水平路面上行驶时能达到的最大速度；
（2）汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20m/s时的加速度大小；
（3）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动，求匀加速过程维持的时间；
（4）若汽车达到额定功率后保持功率不变，继续行驶20s达到最大速度，求汽车继续加速运动的位移。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）达到的最大速度
（2）以额定功率加速行驶，当速度达到20m/s时
则加速度
（3）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动
匀加速能达到的最大速度
则匀加速运动中
解得
（4）继续行驶20s达到最大速度
根据动能定理得
联立解得
18. 如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角θ＝37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝1 m，斜面长L＝4 m．现有一个质量m＝0.1 kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速度下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数μ＝0.25．不计空气阻力，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：

(1)物体P第一次通过C点时的速度大小vC；
(2)物体P第一次通过C点时对轨道的压力大小FN；
(3)物体P从D点向上到达最高点为E，求E到D的高度．
【答案】(1)6m/s(2)4.6N(3)0.8m
【解析】
【详解】(1)物体从A到C点过程，根据动能定理得：
，
代入数据解得：；
(2)在C点，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
由牛顿第三定律得：物体P第一次通过C点时对轨道压力大小为4.6N；
(3)设D点到E点的高度为h，从C点到E点，由动能定理可得：
，
解得：．