2023屆安徽省合肥市廬陽區(qū)第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的A．質(zhì)量可以不同 B．軌道半徑可以不同C．軌道平面可以不同 D．速率可以不同2、(本題9分)質(zhì)量為1.5×103kg的汽車以某一恒定功率啟動(dòng)后沿平直路面行駛，且行駛過程中受到的阻力恒定，汽車能夠達(dá)到的最大速度為30m/s．若汽車的速度大小為10m/s時(shí)的加速度大小為4m/s2，則該恒定功率為A．90kW B．75kW C．60kW D．4kW3、(本題9分)電場中有一點(diǎn)P，下列說法正確的是A．若放在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半B．若P點(diǎn)沒有試探電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零C．P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受的電場力越大D．P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向4、(本題9分)如圖所示，A、B兩木塊間連一輕質(zhì)彈簧，A、B質(zhì)量相等，一起靜止地放在一塊木板上，若將此木板突然抽去，在此瞬間，A、B兩木塊的加速度分別是（）A．a(chǎn)A=O，aB=2g B．a(chǎn)A=g，aB=gC．a(chǎn)A=0，aB=0 D．a(chǎn)A=g，aB=2g5、下列關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識正確的是（）A．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓B．所有行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．所有行星的軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都不同D．所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道半徑成正比6、(本題9分)一輛汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在保持額定功率不變的情況下，汽車啟動(dòng)時(shí)的v-t圖象如圖所示。已知時(shí)刻的速度為，時(shí)刻的速度為，且時(shí)刻的加速度為時(shí)刻的加速度的2倍。若汽車所受阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在時(shí)刻的加速度為B．汽車在時(shí)間內(nèi)的平均速率等于C．汽車能達(dá)到的最大速度為D．汽車所受的恒定阻力為7、(本題9分)用細(xì)線拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．小球線速度大小一定時(shí)，線越長越容易斷B．小球線速度大小一定時(shí)，線越短越容易斷C．小球角速度一定時(shí)，線越長越容易斷D．小球角速度一定時(shí)，線越短越容易斷8、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，a球的動(dòng)量是5千克·米/秒，b球的動(dòng)量是7千克·米/秒．當(dāng)a球追上b球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動(dòng)量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．9、(本題9分)某人向空中用力拋出一石塊，若不計(jì)空氣阻力，石塊落地時(shí)的速度大小與下列哪些量有關(guān)（）A．石塊的質(zhì)量B．石塊初速度的大小C．石塊初速度與水平方向的夾角D．石塊拋出時(shí)的高度10、下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中，正確的是（）A．由公式知，電場強(qiáng)度與點(diǎn)電荷所受電場力成正比，與點(diǎn)電荷的電荷量成反比B．由公式知，點(diǎn)電荷在電場中所受電場力與電場強(qiáng)度成正比，與電荷量成正比C．由公式可知，電場強(qiáng)度與電荷量成正比，與成反比D．以上說法均不正確11、(本題9分)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，已知桿與水平面之間的夾角θ<45°，當(dāng)小球位于B點(diǎn)時(shí)，彈簧與桿垂直，此時(shí)彈簧處于原長．現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個(gè)過程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．小球的動(dòng)能與重力勢能之和保持不變B．小球的動(dòng)能與重力勢能之和先增大后減少C．小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能之和增加D．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變12、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項(xiàng)首次火星探測任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星．假定顆探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能。指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E_______（填選項(xiàng)對應(yīng)的字母）。（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0，點(diǎn)A、C間的距離為S1，點(diǎn)C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為___________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為________。利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝_____________。（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)開____________。14、（10分）(本題9分)利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化問題．（1）如圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)．分別測出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3…．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動(dòng)能為______，減少的重力勢能為________．（2）取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢能Ep．建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在如圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m，圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_________（用k1和k2表示）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)某課外小組經(jīng)長期觀測，發(fā)現(xiàn)靠近某行星周圍有眾多衛(wèi)星，且相對均勻地分布于行星周圍，假設(shè)所有衛(wèi)星繞該行星的運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過天文觀測，測得離行星最近的一顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)半徑為R1，周期為T1，已知萬有引力常量為G。求：(1)行星的質(zhì)量；(2)若行星的半徑為R，行星的第一宇宙速度大?。?3)研究某一個(gè)離行星很遠(yuǎn)的該行星衛(wèi)星時(shí)，可以把該行星的其它衛(wèi)星與行星整體作為中心天體處理。現(xiàn)通過天文觀測，發(fā)現(xiàn)離該行星很遠(yuǎn)處還有一顆衛(wèi)星，其運(yùn)動(dòng)半徑為R2，周期為T2，試估算靠近行星周圍眾多衛(wèi)星的總質(zhì)量。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電微粒（重力不計(jì)），在勻強(qiáng)電場中點(diǎn)的速度大小為、方向與電場線垂直，在點(diǎn)的速度大小為，已知兩點(diǎn)在平行電場線方向上的距離為，求：（1）兩點(diǎn)的電壓；（2）電場強(qiáng)度的大小和方向．17、（12分）2018年4月9日，深圳國際無人機(jī)展開幕．其中，公開展出的軟體飛機(jī)引發(fā)觀眾廣泛關(guān)注．據(jù)介紹，軟體飛機(jī)是沒有硬質(zhì)骨架的飛機(jī)，從箱子里面取出來吹氣成型．同比之下機(jī)翼面積大，載荷能力強(qiáng)，可做超低速超低空飛行，具有良好的彈性，耐撞擊而不易受損．可用于航拍、航測、遙感等用途．飛翔從容、穩(wěn)定、柔和、自如，易操縱，被稱為“空中自行車”“無線的風(fēng)箏”若一質(zhì)量為m的軟體飛機(jī)超低空飛行，在距離地面h高度的水平面內(nèi)，以速率v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。（1）求空氣對飛機(jī)的作用力的大?。唬?）若飛機(jī)在勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，飛機(jī)上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)脫落，求質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離（空氣阻力忽略不計(jì)）．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】試題分析：地球同步軌道衛(wèi)星有幾個(gè)一定：定軌道平面、定軌道半徑（或定高度）、定運(yùn)轉(zhuǎn)周期等，了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A正確；因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據(jù)萬有引力提供向心力得，因?yàn)棣匾欢ǎ詒必須固定，故B錯(cuò)誤；它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上，故C錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力得運(yùn)轉(zhuǎn)速度為，由于同步衛(wèi)星軌道半徑是一定的，所以速率也不變，D錯(cuò)誤．2、A【解析】

汽車以恒定的功率啟動(dòng)，由牛頓第二定律和功率聯(lián)立可得，當(dāng)速度為10m/s時(shí)的加速度大小為4m/s2，即：；而汽車達(dá)到最大速度時(shí)加速度為零，有：；聯(lián)立兩式解得：.A．90kW與計(jì)算結(jié)果相符；故A項(xiàng)正確.B．75kW與計(jì)算結(jié)果不相符；故B項(xiàng)錯(cuò)誤.C．60kW與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)錯(cuò)誤.D．4kW與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)錯(cuò)誤.3、C【解析】

AB.電場強(qiáng)度取決于電場本身，與有無試探電荷無關(guān)，所以在P點(diǎn)電荷減半或無檢驗(yàn)電荷，P點(diǎn)的場強(qiáng)不變，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C.據(jù)F=Eq知，P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受的電場力越大，故C正確；D.據(jù)場強(qiáng)方向的規(guī)定，正電荷所受電場力的方向與場強(qiáng)方向相同，所以P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向，與負(fù)電荷受力方向相反，故D錯(cuò)誤。4、A【解析】試題分析：據(jù)題意，木板抽去前，對木塊A受力分析，有：；對木塊B受力分析，有：；木塊抽去瞬間由于彈簧彈力瞬間保持原值，則木塊A力不變，則有：aA=O；木塊B受到的支持力變?yōu)?，則有：，故選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)：本題考查物體平衡條件、牛頓第二定律和彈力瞬時(shí)值．5、A【解析】

A．根據(jù)開普勒第一定律，所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故選項(xiàng)A正確；B．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓而不是圓，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．與開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等矛盾，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6、A【解析】

B．t1-t2時(shí)間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，由圖象的“面積”表示位移知，其位移大于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則平均速度大于，故B錯(cuò)誤；D．由題意，設(shè)1時(shí)刻的加速度為a1、2時(shí)刻的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律有，，聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤；C．汽車能達(dá)到最大速度時(shí)，則有F=f，P=Fv故故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)解得故A正確。故選A。7、BC【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律得，細(xì)線的拉力，小球線速度大小v一定時(shí)，線越短，圓周運(yùn)動(dòng)半徑r越小，細(xì)線的拉力F越大，細(xì)線越容易斷．故A錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)牛頓第二定律得，細(xì)線的拉力F=mω2r，小球解速度大小ω一定時(shí)，線越長，圓周運(yùn)動(dòng)半徑r越大，細(xì)線的拉力F越大，細(xì)線越容易斷．故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查對圓周運(yùn)動(dòng)向心力的分析和理解能力；小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力、水平面的支持力和細(xì)線的拉力，重力和支持力平衡，由細(xì)線的拉力提供小球的向心力．拉力越大，細(xì)線越容易斷．8、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來方向相同，a的動(dòng)量不可能沿原方向增大．故A錯(cuò)誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項(xiàng)可以看出，碰撞后a的動(dòng)能不變，而b的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律．故D錯(cuò)誤．9、BD【解析】試題分析：在整個(gè)過程中，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：，解得：，由此可知，速度v只與h和有關(guān)，與其它量無關(guān)，故選項(xiàng)BD正確．考點(diǎn)：拋體運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】不計(jì)空氣阻力，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，可以根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式，判斷出速度與哪些量有關(guān)．10、BC【解析】

A.場強(qiáng)E是由電場本身決定的,與試探電荷無關(guān),不能說E與F成正比,與q成反比，故A錯(cuò)誤B.場強(qiáng)E是由電場本身決定的,與試探電荷無關(guān),由公式知，點(diǎn)電荷在電場中所受電場力與電場強(qiáng)度成正比，與電荷量成正比，故B正確；CD.由公式可知，Q為場源電荷，電場強(qiáng)度與電荷量成正比，與成反比，故C正確；D錯(cuò)誤；11、BD【解析】

由題意可知，小球下滑過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球的動(dòng)能、重力勢能及彈簧的彈性勢能之和保持不變，即小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，彈性勢能減小，然后彈性勢能增大，故小球的動(dòng)能與重力勢能之和先增大后減少，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；故選BD.12、AD【解析】

A．探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCDmg（S0+S1）大于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間也會有摩擦阻力作用，阻力做負(fù)功?！窘馕觥?/p>

(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓均為交流電壓，故B不恰當(dāng)；本實(shí)驗(yàn)是通過比較動(dòng)能增加量與重力勢能的減少量是否相等，來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，所以只要不要求計(jì)算兩者的具體數(shù)值，可以不測量質(zhì)量，故C沒有必要；應(yīng)該是先接通電源，后釋放紙帶，故D不恰當(dāng)；故填BCD。(2)[2][3]據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的速度求出打C點(diǎn)時(shí)重錘的速度為重錘動(dòng)能為重錘重力勢能的減少量為：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根據(jù)△x=aT2可得加速度為(3)[5][6]由于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間也會有摩擦阻力作用，所以重錘的重力勢能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量。14、