2023屆山西省忻州高級中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，a、b、c三個相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋，它們與地面接觸時重力的瞬時功率分別Pa、Pb、Pc。下列說法正確的有(

)A．它們同時到達同一水平面B．它們的末動能相同C．它們與地面剛接觸時重力的瞬時功率：Pa<Pb=PcD．它們與地面剛接觸時重力的瞬時功率：Pa=Pb=Pc2、(本題9分)下列物理量中屬于矢量的是（）A．電場強度 B．勢能 C．功 D．電荷量3、(本題9分)—質量為m的鐵錘，以速度v，豎直打在木樁上，經過Δt時間后停止，則在打擊時間內，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．4、(本題9分)一臺電動機工作時輸出的機械功率為40kW，保持該機械功率，豎直提升質量為的貨物，阻力不計，則貨物能達到的最大速度為A．0.2m/s B．0.5m/sC．2m/s D．5m/s5、由于通信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．軌道平面可以不同B．軌道半徑可以不同C．質量可以不同D．速率可以不同6、將質量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速度從火箭噴口在很短時間內噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30 B．5.7×102C．6.0×102 D．6.3×1027、(本題9分)如圖所示，兩個傾角分別為的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等．有三個完全相同的小球a、b、c，開始均靜止于同一高度處，其中b小球在兩斜面之間，a、c兩小球在斜面頂端．若同時釋放，小球a、b、c到達該水平面的時間分別為t1、t2、t3.若同時沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，小球a、b、c到達該水平面的時間分別為t1′、t2′、t3′.下列關于時間的關系正確的是A．t1′>t2′>t3′B．t1>t3>t2C．t1<t1′，t2<t2′，t3<t3′D．t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′8、(本題9分)如圖所示，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內；套在大環(huán)上質量為m的小環(huán)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，滑到大環(huán)的最低點的過程中，(重力加速度大小為g)()A．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于失重狀態(tài)B．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于超重狀態(tài)C．此過程中小環(huán)的機械能守恒D．小環(huán)滑到大環(huán)最低點時，大圓環(huán)對桿的拉力大于(m＋M)g9、地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．10、(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(shù)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．11、科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點燃木星產生強大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時間內與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質量之比為G12、(本題9分)如圖所示，斜面體放在光滑水平面上，一小物體從斜面體頂端無摩擦地自由滑下，則在下滑過程中，下列說法正確的是（）A．重力對滑塊做正功B．斜面對滑塊的支持力對滑塊不做功C．斜面對滑塊的支持力對滑塊做負功D．滑塊對斜面的壓力對斜面做負功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖a所示的裝置“驗證機械能守恒定律”(1)下列物理量需要測量的是________、通過計算得到的是_______（填寫代號）A．重錘質量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應的重錘的瞬時速度(2)設重錘質量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖b是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點．根據測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點到D點勢能減少量的表達式__________，動能增量的表達式__________．由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減小量．14、（10分）圖甲為“驗證機械能守恒定律”的裝置圖，實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三個計時點A、B、C到第一個點的距離如圖乙所示，那么：（1）紙帶的______端與重物相連；填“左”或“右”（2）打點計時器打下點B時，物體的速度______(保留兩位有效數(shù)字；（3）從起點O到計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量______J，此過程中物體動能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上兩空均保留兩位有效數(shù)字（4）通過計算，______填“”“”或“”，這是因為______；（5）實驗的結論是______．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在一足夠大的空間內存在著水平向右的勻強電場，已知電場強度大小為E。有一質量為m的帶電小球，用絕緣輕細線懸掛起來，靜止時細線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計空氣阻力的作用。（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質；（2）如果將細線輕輕剪斷，細線剪斷后，經過時間t，求這一段時間內小球電勢能的變化量。16、（12分）(本題9分)某興趣小組對一輛自制小遙控車的性能進行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉化為v－t圖象，如圖所示（除2s~10s時間段內的圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）。已知小車運動的過程中，2s~14s時間段內小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行。小車的質量為1kg，可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變。求：（1）小車運動中所受到的阻力大小為多少？（2）小車勻速行駛階段的功率為多少？（3）小車加速運動過程中牽引力做功為多少？17、（12分）(本題9分)我國的航空航天事業(yè)取得了巨大成就，2010年20月1日，我國成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星，“嫦娥二號”的質量為m，它繞月球做勻速圓周運動時距月球表面的距離為h，已知引力常量G、月球質量M、月球半徑R。求：(1)“嫦娥二號”繞月做勻速圓周運動的周期；(2)“嫦娥二號”繞月球做勻速圓周運動的向心加速度與月球表面附近的重力加速度的大小之比。

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】

設斜面高度為h，沿斜面下滑的時間為t，則有：hsinθ=12gsinθt2，解得：t=1sinθ2hg，根據h=12gt12，解得：t1=2hg，由此可知它們運動的時間不相等，故A錯誤；三種情況下合力（重力）做的功相同均為mgh，根據動能定理可得物體沿斜面下滑和自由下落時有：2、A【解析】

A.電場強度既有大小又有方向，是矢量，選項A正確；B.勢能只有大小無方向，是標量，選項B錯誤；C.功只有大小無方向，是標量，選項C錯誤；D.電荷量只有大小無方向，是標量，選項D錯誤．3、C【解析】

對鐵錘應用動量定理，設木樁對鐵錘的平均作用力為F，則有解得所以鐵錘對木樁的平均沖力C正確，ABD錯誤。故選C。【點睛】在應用時要注意先明確正方向，然后才能列動量定理的關系式求解．4、A【解析】

貨物達到最大速度時，拉力等于重力，即：F=mg；設貨物能達到的最大速度為v。由P額=Fv=mgv得：；A.此選項正確；BCD.此三項錯誤；5、C【解析】

A.它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，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A錯誤；B.因為同步衛(wèi)星要和地球自轉同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據萬有引力提供向心力得：因為ω一定，所以r必須固定，故B錯誤；C.許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質量可以不同，故C正確；D.根據萬有引力提供向心力得運轉速度為，由于同步衛(wèi)星軌道半徑是一定的，所以速率也不變。故D錯誤。6、A【解析】開始總動量為零，規(guī)定氣體噴出的方向為正方向，根據動量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的動量，負號表示方向，故A正確，BCD錯誤；【點睛】解決本題的關鍵掌握動量守恒定律的條件，以及知道在運用動量守恒定律時，速度必須相對于地面為參考系。7、BD【解析】

由靜止釋放，b球做平拋運動，a、c兩球做勻加速直線運動，對b球，根據得：，對于a、c兩球，加速度a=gsinθ，根據得：所以有：所以t1＞t3＞t2；若同時沿水平方向拋出，a、c兩球做類平拋運動，b球做平拋運動，抓住小球在豎直方向上或沿斜面方向上的運動規(guī)律與靜止釋放時相同，根據等時性有：t1=t1′，t2=t2′，t3=t3′．故B、D正確．8、BCD【解析】

AB．小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，有豎直向上的加速度，由牛頓運動定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)．故A錯誤，B正確；C．由于大環(huán)固定不動，對小環(huán)的支持力不做功，只有重力對小環(huán)做功，所以小環(huán)的機械能守恒，故C正確；D．小環(huán)從最高到最低，由動能定理得：，小環(huán)在最低點時，根據牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：F=5mg，對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正確．9、BC【解析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大速度，也是近地軌道上圓周運動的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因為第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動的最大線速度，故在高空運行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論相符，選項B正確；C．，與結論相符，選項C正確；D．，與結論不相符，選項D錯誤；10、BC【解析】

通過表格數(shù)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；11、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時間內與太陽連線掃過的面積相等，故選項A正確；B.根據重力提供向心力得G1=mv12RC.根據開普勒第三定律得a13TD.根據重力與萬有引力相等，根據G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質量為12、AC【解析】

A．滑塊下滑，高度降低，重力做正功，故A正確；BC．滑塊下滑且跟著斜面向右運動，斜面對滑塊的支持力與滑塊的位移成鈍角，故對滑塊做負功，故B錯誤，C正確；D．因為滑塊對斜面的壓力使得斜面向右運動，斜面的位移向右，故滑塊對斜面的壓力對斜面做正功，D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD小于【解析】

(1)[1][2]重錘的質量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質量，可以約去。需要測量的物理量是C；重錘下落的高度，通過計算得到的物理量是D；與下落高度對應的重錘的瞬時速度。(2)[3]重物由B點到D點勢能減少量的表達式為，[4]B點的速度，D點的速度，則動能的增加量[5]由于重錘下落時要克服阻力做功，有內能產生，根據能量守恒定律知，該實驗的動能增量總是小于重力勢能的減小量；14、左下落過程中存在阻力做功在實驗誤差范圍內，，機械能守恒【解析】

第一空.物體做加速運動，由紙帶可知，紙帶上所打點之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連．第二空.利用勻變速直線運動的推論；第三空.重物由O點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J．第四空.物體動能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上數(shù)據可知，△Ep＞△Ek，原因是下落時存在阻力做功；第六空.在實驗誤差范圍內，△EP=△Ek，機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）正電；（2）mg2t2（tan）2【解析】

（1）小球受到重力電場力F和細線的拉力T的作用，由共點力平衡條件有：qE=Tsin.mg=Tcos.得：q=.電場力的方向與電場強度的方向