2023年湖南長(zhǎng)沙市物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一長(zhǎng)為的輕桿端固定在轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球．現(xiàn)讓小球在整直平面內(nèi)繞做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)（）A．最小速度為B．最小速度為C．桿對(duì)小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，桿對(duì)小球的作用力也越大．2、所圖所示，假設(shè)地球和水星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離大于水星到太陽(yáng)的距離則A．地球的公轉(zhuǎn)周期小于水星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度大于水星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于水星公轉(zhuǎn)的角速度D．地球公轉(zhuǎn)的向心加速度小于水星公轉(zhuǎn)的向心加速度3、(本題9分)兩個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度之比為2∶1，若它們的水平射程相等，則它們拋出點(diǎn)離地面高度之比為（）A．1∶2 B．1∶C．1∶4 D．4∶14、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從h高處的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，停在水平地面上的B點(diǎn)(斜面和水平面之間有小圓弧平滑連接)．要使物體能原路返回，在B點(diǎn)需給物體的瞬時(shí)沖量最小應(yīng)是(重力加速度為g)()A． B．C． D．5、(本題9分)已知某天體的第一宇宙速度為，則高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度大小為（）A．B．C．D．6、如圖所示，蕩秋千是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)，人在秋千上可以越蕩越高，在越蕩越高的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．系統(tǒng)的機(jī)械能不變B．系統(tǒng)的機(jī)械能減小C．系統(tǒng)的機(jī)械能增大D．系統(tǒng)的機(jī)械能變化無(wú)法確定7、如圖所示，長(zhǎng)為0.5m的輕桿一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，另一端可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)a時(shí)的速度為4m/s，通過(guò)軌道最高點(diǎn)b時(shí)的速度為2m/s，重力加速度g=10m/s2，則小球通過(guò)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．在a點(diǎn)，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向下B．在a點(diǎn)，小球?qū)p桿作用力的大小為24NC．在b點(diǎn)，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向上D．在b點(diǎn)，小球?qū)p桿作用力的大小為4N8、(本題9分)1019年4月10日11點(diǎn)，天文學(xué)家召開(kāi)全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。科學(xué)家曾在一個(gè)河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將黑洞視為質(zhì)點(diǎn)，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T(mén)1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T(mén)1．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T(mén)1：T1＝l：19、(本題9分)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，可能保持不變的物理量是A．速度 B．合外力 C．動(dòng)能 D．機(jī)械能10、(本題9分)如圖所示，A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為3m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開(kāi)地面．則下列說(shuō)法正確的是（）A．斜面傾角α=37°B．A獲得最大速度為C．C剛離開(kāi)地面時(shí)，B的加速度最大D．從釋放A到C剛離開(kāi)地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒11、(本題9分)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹(shù)立正確的自然現(xiàn)象具有重要作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B．伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)12、(本題9分)一物體豎直向上拋出，從開(kāi)始拋出到落回拋出點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是t，上升的最大高度是H，所受空氣阻力大小恒為F，則在時(shí)間t內(nèi)()A．物體受重力的沖量為零B．在上升過(guò)程中空氣阻力對(duì)物體的沖量比下降過(guò)程中的沖量小C．物體動(dòng)量的變化量大于拋出時(shí)的動(dòng)量D．物體機(jī)械能的減小量等于FH二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)將一小球以5m/s的速度水平拋出，落地位置距離拋出位置水平距離5m．則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_______s．14、(本題9分)如圖所示，兩根細(xì)直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運(yùn)動(dòng)，并保持兩桿始終垂直.此時(shí)兩桿交點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)速度大小v=_______________.15、有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個(gè)銅原子只貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為_(kāi)____三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，ab為水平軌道，長(zhǎng)度為2R；bc是豎直放置的圓弧軌道，半徑為R，bc與ab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球，在水平拉力F作用下，自a點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，至b點(diǎn)時(shí)撤去拉力F．設(shè)整個(gè)軌道光滑，F(xiàn)＝mg，g為重力加速度．求：（1）小球到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)b時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2）小球離開(kāi)c點(diǎn)后能上升的最大高度．17、（10分）2003年10月15日，我國(guó)神舟五號(hào)載人飛船成功發(fā)射．標(biāo)志著我國(guó)的航天事業(yè)發(fā)展到了一個(gè)很高的水平．飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來(lái)的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道．已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)地球的質(zhì)量；(2)飛船在上述圓形軌道上運(yùn)行的周期T．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解析】由于小球與輕桿連接，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)最小速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；桿對(duì)小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)球的速度為時(shí)，桿對(duì)球的作用力為零，則當(dāng)球的速度從增大或減小時(shí)，桿對(duì)球的作用力均增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是先搞清是“繩模型”還是“桿模型”，兩者經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度分別是和0；當(dāng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度是時(shí)球只受重力作用.2、D【解析】

由題意可知：r地＞r水；地球與水星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力.A.由開(kāi)普勒第三定律可知，由于r地＞r水，則：T地＞T水，故A錯(cuò)誤.B.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：v地＜v水，故B錯(cuò)誤.D.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：ω地＜ω水，故C錯(cuò)誤.D.由牛頓第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，則：a地＜a水，故D正確.3、C【解析】

根據(jù)平拋的位移公式，x=v0t①y=gt2②聯(lián)立①②解得y=g，即在水平射程x相等的情況下，y與v02成反比，即有==.4、A【解析】

滑塊從A到B過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理：，滑塊從B返回A過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有：，聯(lián)立解得：，在B點(diǎn)需給物體的瞬時(shí)沖量等于動(dòng)量的增加量，故，故A正確，BCD錯(cuò)誤。5、A【解析】當(dāng)飛船繞某天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行的線速度即為第一宇宙速度，由萬(wàn)有引力等于向心力得：，解得：；當(dāng)高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力等于向心力得：，解得：，故選A．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，此題把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面．6、C【解析】

人在秋千上越蕩越高，說(shuō)明系統(tǒng)機(jī)械能增加；A.系統(tǒng)的機(jī)械能不變，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.系統(tǒng)的機(jī)械能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.系統(tǒng)的機(jī)械能增大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.系統(tǒng)的機(jī)械能變化無(wú)法確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7、AD【解析】

AB、在a點(diǎn)對(duì)小球：F-mg=m，輕桿對(duì)小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根據(jù)牛頓第三定律知，在a點(diǎn)，小球?qū)p桿作用力大小為84N，方向豎直向下，故A正確，B錯(cuò)誤。CD、在b點(diǎn)對(duì)小球：mg-F=m，輕桿對(duì)小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根據(jù)牛頓第三定律知，在b點(diǎn)，小球?qū)p桿的壓力大小為4N，方向豎直向下，故C錯(cuò)誤，D正確。8、BCD【解析】

AD.一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬(wàn)有引力的作用下，繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因?yàn)閍1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項(xiàng)符合題意.9、BCD【解析】試題分析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化著，所以速度一定變化，A錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，但過(guò)程中只受重力作用，合力恒定，只有重力做功，機(jī)械能守恒，BD正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度大小恒定，所以動(dòng)能不變，C正確；在水考點(diǎn)：考查了對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解【名師點(diǎn)睛】既然是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，它的速度肯定是變化的；而勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率是不變的，平拋運(yùn)動(dòng)的合力、加速度是不變的10、CD【解析】試題分析：當(dāng)C恰好離開(kāi)地面時(shí)，彈簧彈力為mg，此時(shí)A的速度最大，繩子的拉力為2mg，有，A錯(cuò)；ABC和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從開(kāi)始到A的速度最大，這個(gè)過(guò)程中彈簧形變量沒(méi)有變，彈性勢(shì)能不變，則有，開(kāi)始平衡時(shí)mg=kx，s=2x，由此可得最大速度為，C剛離開(kāi)地面時(shí)，B的加速度為2g，之后彈簧繼續(xù)伸長(zhǎng)，彈力增大，B的加速度繼續(xù)增大，C錯(cuò)；D錯(cuò)，故選B考點(diǎn)：考查連接體問(wèn)題點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，根據(jù)各物體的受力判斷運(yùn)動(dòng)的臨界點(diǎn)是關(guān)鍵，系統(tǒng)在只有重力或彈力做功的情況下機(jī)械能守恒，物體所受合外力最大時(shí)加速度最大11、BCD【解析】

試題分析:A、亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才會(huì)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就要靜止下來(lái)，A錯(cuò)誤；B、伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，B正確；C、笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向，C正確；D、牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，即慣性，D正確；12、BC【解析】

重力的沖量I=mgt，故A錯(cuò)誤；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度較大，用時(shí)小，故在上升過(guò)程中空氣阻力對(duì)物體的沖量Ft較小，所以B正確；設(shè)拋出的速度為v0，下降回到拋出點(diǎn)的速度為v，取向上為正方向，則動(dòng)量的變化量為-mv-mv0大于拋出時(shí)的動(dòng)量mv0，所以C正確；因上升和下落阻力均做負(fù)功，所以減少的機(jī)械能為2FH，D錯(cuò)誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、1s【解析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可得，代入數(shù)據(jù)可得．14、v1【解析】

由題意可知，O點(diǎn)參與了水平向右和豎直向下的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則，合速度v=v1故答案為：v1【點(diǎn)睛】?jī)筛?xì)直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運(yùn)動(dòng)，則O點(diǎn)參與了兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成求出合速度的大?。?5、【解析】

設(shè)銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為，導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為，則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為，體積為，在時(shí)間內(nèi)這些電子都能通過(guò)下一截面，則電流，其中，聯(lián)立解得，可得電子定向移動(dòng)的速率三．計(jì)算題(22分)16、（1