2023屆山東省泰安市新泰市第二中學高一物理第二學期期末聯考試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)某同學設想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時，它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說法正確的是()A．汽車在地面上速度增加時，它對地面的壓力增大B．當汽車速度增加到1．9km/s，將離開地面繞地球做圓周運動C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力2、(本題9分)神舟六號載人飛船順利發(fā)射升空后，經過115小時3的太空飛行，在離地面約為430km的圓軌道上運行了77圈，運動中需要多次軌道維持．所謂軌道維持就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預定軌道上穩(wěn)定飛行，如果不進行軌道維持，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況是A．動能、重力勢能和機械能逐漸減少B．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變C．重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變D．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小3、(本題9分)以下說法中正確的是()A．物體受到拉力作用向上勻速運動，拉力做的功是1J，但物體重力勢能的增加量不是1JB．物體受拉力作用向上運動，拉力做的功是1J，但物體重力勢能的增加量不是1JC．物體運動，重力做的功是-1J，但物體重力勢能的增加量不是1JD．沒有摩擦時物體由A沿直線運動到B，克服重力做的功是1J,有摩擦時物體由A沿曲線運動到B，克服重力做的功大于1J4、(本題9分)質量相同的兩個小球，分別用長為l和2l的細繩懸掛在天花板上，如圖所示，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當小球到達最低位置時（）A．兩球線速度之比1︰1B．兩球角速度之比1︰2C．兩球加速度之比1︰2D．兩繩子拉力之比1︰15、(本題9分)2018年5月9日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的高分五號衛(wèi)星，填補了國產衛(wèi)星無法有效探測區(qū)域大氣污染氣體的空白。之前發(fā)射的高分四號是世界首顆地球靜止軌道高分辨率成像遙感衛(wèi)星。高分五號衛(wèi)星運行在平均軌道高度705km的近地軌道上，而高分四號則運行在距地約36000km的地球同步軌道上。高分四號與高分五號相比A．速度更大B．周期更大C．加速度更大D．角速度更大6、(本題9分)甲、乙兩物體所受的重力之比為1：2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2：1，它們做自由落體運動，則（）A．落地時的速度之比是1：2B．落地時的速度之比是1：1C．下落過程中的加速度之比是1：2D．下落過程中的加速度之比是1：17、某同學將一個質量為m的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為H.設上升過程中空氣阻力f大小恒定.則在上升過程中A．小球的動能減小了(f+mg)HB．小球機械能減小了fHC．小球重力勢能減小了mgHD．小球克服空氣阻力做功(f+mg)H8、(本題9分)經國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星"的軌道均處在火星和木星軌道之間，它們繞太陽沿橢圓軌道運行，其軌道參數如下表(AU是天文學中的長度單位，大約是地球到太陽的平均距離)?！吧裰坌恰焙汀皸罾麄バ恰崩@太陽運行的周期分別為T1和T2，它們在近日點的加速度分別為a1和a2。則下列說法正確的是()A． B．C． D．9、如圖所示，流水線上的皮帶傳送機的運行速度為v，兩端高度差為h，工作時，每隔相同時間無初速放上質量為m的相同產品．當產品和皮帶沒有相對滑動后，相互間的距離為d．根據以上已知量，下列說法正確的有A．可以求出每個產品與傳送帶摩擦產生的熱量B．可以求出工作時傳送機比空載時多出的功率C．可以求出每個產品機械能的增加量D．可以求出t時間內所傳送產品的機械能增加總量10、(本題9分)如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質量為m，水的阻力恒為f，當輕繩與水平面的夾角為θ時，人的速度為v，人的拉力為F(不計滑輪與繩之間的摩擦)，則以下說法正確的是()A．船的速度為 B．船的速度為vsinθC．船的加速度為 D．船的加速度為11、(本題9分)關于重力勢能，以下說法正確的是（）A．重力勢能的大小是相對的B．重力勢能的變化量跟物體運動路徑無關C．如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8JD．如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的12、(本題9分)下圖為八顆行星繞太陽公轉軌跡示意圖，假設上述行星及小行星帶上的行星繞太陽運動軌跡均可看成圓周，忽略行星之間萬有引力作用．則下列關于各行星繞太陽做圓周運動的說法中正確的是()A．火星做圓周運動的線速度大于地球做圓周運動的線速度B．火星做圓周運動的加速度小于地球做圓周運動的加速度C．海王星做圓周運動的周期大于天王星做圓周運動的周期D．假設海王星的質量等于天王星的質量，則海王星做圓周運動的動能與它的勢能之和小于天王星動能與勢能之和二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，質量為m、的小球（可視為質點）從地面上方H高處無初速度釋放，落地后地而被砸出一個深為h的坑。全過程中，物體重力勢能減少___，合力對物體做的總功為_________。14、(本題9分)有一額定電壓為2.8V、額定功率為0.56W的小燈泡,現要描繪這個小燈泡的伏安特性曲線.有下列器材可供選用.A．電壓表(量程0~3V內阻約6kΩ)B．電壓表(量程0~6V內阻約20kΩ)C．電流表(量程0~0.6A內阻約0.5Ω)D．電流表(量程0~200mA內阻約20Ω)E.滑動變阻器(最大電阻10Ω,允許最大電流2A)F.滑動變阻器(最大電阻200Ω,允許最大電流150mA)G.三節(jié)干電池(電動勢約為4.5V)H.開關、導線若干(1)為提高實驗的精確程度,電壓表應選用__________;電流表應選用__________;滑動變阻器應選用__________.(以上均填器材前的序號)(2)請在虛線框內畫出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖______________________。15、(本題9分)平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零，經一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經一段時間后，油滴以速率v勻速上升.若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時速度的大小______、方向_________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)用20N的水平拉力拉一個放在水平面上的物體，可以使它產生1m/s2加速度，若用30N的水平力拉這個物體，可以產生2m/s2的加速度,求：(1)物體受到的摩擦力大??；(2)用40N的水平拉力拉這個物體產生的加速度大?。?7、（10分）(本題9分)如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為1g的小球，試管的開口端與水平軸O連接．試管底與O相距5cm，試管在轉軸帶動下在豎直平面內做勻速圓周運動．求：(1)轉軸的角速度達到多大時，試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍？(2)轉軸的角速度滿足什么條件時，會出現小球與試管底脫離接觸的情況？(g取10m/s2)

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】試題分析：汽車沿地球赤道行駛時，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度減小時，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當速度增大時支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運動．根據第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h．在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力．汽車沿地球赤道行駛時，由重力和支持力的合力提供向心力．設汽車的質量為m，支持力為F，速度為v，地球半徑為R，則由牛頓第二定律得，，當汽車速度v減小時，支持力F增大，則汽車對對地面的壓力增大，故A錯誤；1.9km/s是第一宇宙速度，當汽車速度時，汽車將離開地面繞地球做圓周運動，成為近地衛(wèi)星，故B正確；“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動時半徑越小，周期越小，則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運動時，周期最小．

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1.4h，故C錯誤；在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力，故D錯誤．2、D【解析】

軌道逐漸降低，引力做正功，重力勢能減小，動能增大，因為阻力做功，所以機械能減小，故選D【點睛】基礎題，比較簡單，關鍵是知道過程中引力做正功，阻力做負功；3、B【解析】

A．物體受拉力作用向上勻速運動，合力做功為零，拉力做的功是1J，則重力做功為-1J，則物體重力勢能的增加量是1J，故A錯誤.B．物體受拉力作用向上如果不是勻速運動，拉力做的功是1J，則物體重力勢能的增加量就不一定是1J.所以B正確.C．物體運動，重力做的功是-1J，物體重力勢能的增加量一定是1J.所以C錯誤.D．重力做功僅僅與重力的大小、始末的位置有關，所以沒有摩擦時物體由A沿直線運動到B，克服重力做的功是1J，有摩擦時物體由A沿曲線運動到B，克服重力做的功仍然是1J.故D錯誤.4、D【解析】試題分析：在到達最低點過程中只有重力做功，由動能定理，由繩長之比為1：2，所以線速度之比為，由最低點向心加速度為，所以加速度之比為1：1，C錯；在最低點合外力提供向心力F-mg=ma，F=m(g+a)，所以繩子拉力之比為1：1，故選D考點：考查圓周運動與動能定理點評：本題難度中等，在求解繩子拉力時，應首先確定合力提供向心力，求得最低點速度是關鍵5、B【解析】A：據GMmr2B：據GMmr2C：據GMmr2D：據GMmr2點睛：可借助“越高越慢”得軌道半徑大的衛(wèi)星線速度、角速度較小，周期較大。6、D【解析】

自由落體運動的加速度為g，根據v2=2gh求出落地的速度之比。【詳解】根據v2=2gh得v=2gh，高度比為2：1，所以落地的速度比為2:1，故AB錯誤；自由落體運動的加速度為【點睛】解決本題的關鍵知道自由落體運動的加速度為g，以及掌握自由落體運動的速度位移公式v2=2gh。7、AB【解析】

A.小球上升的過程中，重力和阻力都做負功，根據動能定理得:-mgH-fH=△Ek，則得動能的減小量等于mgH+fH；故A正確.B.根據功能關系知：除重力外其余力做的功等于機械能的變化量；在上升過程中，物體克服阻力做功fH，故機械能減小fH；故B正確.C.小球上升H，故重力勢能增加mgH；故C錯誤.D.在上升的過程中，小球克服空氣阻力做功fH；故D錯誤.8、BC【解析】

通過表格數據的比較，“神舟星”據太陽的距離比“楊利偉星”更遠，也就是“神舟星”軌道的半長軸R更大，據開普勒第三定律：“神舟星”的周期較大，所以；又據可知，兩星在近日點的向心加速度比較中，由于“楊利偉星”據太陽的距離較小，所以“楊利偉星”的向心加速度較大，所以。A.A項與上述分析結論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結論相符，故B正確；C.C項與上述分析結論相符，故C正確；D.D項與上述分析結論不相符，故D錯誤；9、CD【解析】試題分析：每個產品與傳送帶的摩擦生熱為Q=fx其中f為滑動摩擦力，x為產品與傳送帶的相對滑動位移，而由題目的條件都不能求解，故選項A錯誤；工作時傳送機比空載時多出的功率等于工件的機械能增量與摩擦生熱的和與時間的比值，因摩擦生熱的值不能求解，故不能求出工作時傳送機比空載時多出的功率，選項B錯誤；每個產品機械能的增加量為，因已知每個產品的質量m和速度v，以及傳送帶的高度h已知，故可求出每個產品機械能的增加量，選項C正確；根據x=vt可求解t時間傳送帶的位移，然后除以d可求解t時間所傳送的產品個數，再根據C選項中求出的每個產品機械能的增加量，則可求出t時間內所傳送產品的機械能增加總量，選項D正確；故選CD．考點：能量守恒定律名師點睛：此題是傳送帶問題，考查能量守恒定律的應用；關鍵是知道摩擦生熱的求解方法以及產品隨傳送帶上升過程中的能量轉化情況，結合能量守恒定律即可求解．10、AC【解析】

AB．船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度，根據平行四邊形定則有，v人=v船cosθ，則船的速度為，A正確，B錯誤；CD．對小船受力分析，有Fcosθ-f=ma，因此船的加速度大小為，C正確，D錯誤。11、AB【解析】

A．由定義式可知，重力勢能的大小是相對的，故A正確；B．重力勢能的變化量取決于重力所做的功，與運動路徑無關，故B正確；C．一個物體克服重力做功8J，則重力勢能增加8J，故C錯誤；D．對于同一參考平面，正的重力勢能一定比負的重力勢能大，故D錯誤；故選AB．【點睛】重力勢能大小為mgh，h為物體相對于零勢能面的高度；重力做功和路徑無關，重力勢能的變化量也與路徑無關．重力勢能的正負表示大?。?2、BC【解析】A、根據萬有引力提供向心力，即，則可知，由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，即火星的線速度小于地球的線速度，故選項A錯誤；B、由得：地球加速度大于火星，選項B正確；C、根據萬有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半徑大于天王星的半徑，故海王星的周期大于天王星的周期，選項C正確；D、假設天王星和海王星質量相等，天王星變軌到海王星軌道需要外力推動做正功，機械能增加，所以海王星機械能大于天王星機械能，選項D錯誤．點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，并能熟記．二．填空題(每小題6分，共18分)13、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力勢能一定減小了mg（H+h）；下降的整個過程動能的增加量為零，故整個過程中合力做功一定為零；點睛：功是能