吉林省長春市八中2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運行速度較大B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大D．火星運行的向心加速度較大2、(本題9分)如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運動的位移L也相同，下列各情況中F做功最少的是()A． B．C． D．3、在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小球在細(xì)繩拉力作用下，以速度v做半徑為R的勻速圓周運動，小球向心加速度大小和所受拉力大小分別是A．， B．，C．， D．，4、我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經(jīng)多次加速變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月軌道。如圖，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運動，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運動。正確的是()A．衛(wèi)星在a上運行的線速度小于在b上運行的線速度B．衛(wèi)星在a上運行的周期小于在b上運行的周期C．衛(wèi)星在a上運行的角速度小于在b上運行的角速度D．衛(wèi)星在b上運行時的速度大于第一宇宙速度5、如圖所示，小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成，整個小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上．今有一個可以看作質(zhì)點的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達(dá)小車的最高點后，又從另一個曲面滑下．關(guān)于這個過程，下列說法正確的是（）A．小球滑離小車時，小車又回到了原來的位置B．小球從滑上曲面到最高點的過程中，小車的動量變化大小是零C．小球和小車作用前后，小車和小球的速度一定變化D．車上曲面的豎直高度不會大于6、(本題9分)質(zhì)量1kg的物體被人用手由靜止向上勻加速提升1m，此時速度為2m/s，g取10m/s2，下列說法錯誤的是()A．手對物體的拉力為12N B．物體的動能增加了2JC．合外力對物體做功12J D．物體克服重力做功10J7、一個100g的球從的高處落到一個水平板上又彈回到的高度，則整個過程中（）A．重力做了的負(fù)功 B．重力做的正功C．球的重力勢能一定減少 D．球的重力勢能一定增加8、如圖所示，A、B為繞地球做勻速圓周運動的兩顆人造地球衛(wèi)星，兩衛(wèi)星運動是在同一平面內(nèi)且繞行方向相同，某時刻A、B相距最近。若A、B兩衛(wèi)星的運行軌道半徑之比，A、B兩衛(wèi)星的周期分別為TA、TB，不計兩衛(wèi)星間的引力作用，則下列說法正確的是（）A．A、B兩衛(wèi)星的周期之比B．A衛(wèi)星可以通過減小速度的方法實現(xiàn)和B衛(wèi)星對接C．A、B兩衛(wèi)星再過相距最近D．B運動一周的過程中，A、B共線了14次9、(本題9分)如圖所示，物塊用一不可伸長的輕繩跨過小滑輪與小球相連，與小球相連的輕繩處于水平拉直狀態(tài)．小球由靜止釋放運動到最低點過程中，物塊始終保持靜止，不計空氣阻力．下列說法正確的有A．小球剛釋放時，地面對物塊的摩擦力為零B．小球運動到最低點時，地面對物塊的支持力可能為零C．上述過程中小球的機械能守恒D．上述過程中小球重力的功率一直增大10、一新型賽車在水平專用測試道上進(jìn)行測試，該車總質(zhì)量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測試道運動，用傳感設(shè)備記錄其運動的v-t圖象如圖所示。該車運動中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動機達(dá)到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內(nèi)的總位移為150m11、(本題9分)如圖所示，物塊A與水平圓盤保持相對靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運動，下面說法正確的是()A．物塊A受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力B．物塊A受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著A所在圓周的切線方向D．物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向12、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度()A．地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)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(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進(jìn)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(jié)論是______．14、（10分）圖甲是一個研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實驗裝置的示意圖，其中做勻速圓周運動的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測定的是向心力F的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實驗測得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個圖象:(1)用實驗探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及三個圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實驗時除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))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）(本題9分)如圖所示，光滑的直角細(xì)桿AOB固定在豎直平面內(nèi)，OA桿水平，OB桿豎直．有兩個質(zhì)量相等均為0.3kg的小球a與b分別穿在OA、OB桿上，兩球用一輕繩連接，輕繩長L=25cm．兩球在水平拉力F作用下目前處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與OB桿的夾角θ=53°，求：(1)此時細(xì)繩對小球b的拉力大小，水平拉力F的大小；(2)現(xiàn)突然撤去拉力F，兩球從靜止開始運動，設(shè)OB桿足夠長，運動過程中細(xì)繩始終繃緊，則當(dāng)θ=37°時，小球b的速度大?。╯in37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強電場，已知板長為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場，不計粒子的重力．因為粒子在電場中只受到豎直向下的恒定的電場力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運動，在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動，其合運動類似于平拋運動．求：(1)粒子在電場中的加速度大?。?2)粒子通過電場的時間；(3)粒子射出電場時豎直方向的速度；(4)粒子射出電場時合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場時沿電場方向偏移的距離．17、（12分）如圖所示，某部隊官兵在傾角為30°山坡上進(jìn)行投擲手榴彈訓(xùn)練，若從A點以某一初速度v0沿水平方向投出手榴彈，正好落在B點，測得AB＝90m．（空氣阻力不計），如果手榴彈從拉動彈弦到爆炸需要5s的時間，若要求手榴彈正好在落地時爆炸，問：戰(zhàn)士從拉動彈弦到投出所用時間是多少？手榴彈拋出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

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】試題分析：萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計算2、D【解析】

A項中，拉力做功為W＝FLB項中，拉力做功為C項中，拉力做功為D項中，拉力做功為故D圖中拉力F做功最?。蔬xD.3、B【解析】

小球所受的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：向心加速度故選B．4、B【解析】

ABC.月球的衛(wèi)星在軌道運行時，由月球的萬有引力提供向心力，則解得：可知衛(wèi)星的軌道半徑越小，線速度和角速度越大，周期越小，所以，衛(wèi)星在a上運行的線速度大于在b上運行的線速度，在a上運行的周期小于在b上運行的周期，衛(wèi)星在a上運行的角速度大于在b上運行的角速度，故AC錯誤，B正確。D.第一宇宙速度是近月衛(wèi)星的線速度，是最大的環(huán)繞速度，所以，衛(wèi)星在b上運行時的速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。5、D【解析】A.小球滑上曲面的過程，小車向右運動，小球滑下時，小車還會繼續(xù)前進(jìn)，故不會回到原位置，故A錯誤；B.由小球恰好到最高點時小球與小車具有共同速度，對于車、球組成的系統(tǒng)，取水平向右為正方向，由動量守恒定律列式為mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.則小車動量的變化為△P=mv′?0=m，故B錯誤；C.由于滿足動量守恒定律，系統(tǒng)機械能又沒有增加，若兩曲面光滑時，小車和小球的速度可能沒有變化．故C錯誤；D.由于小球原來的動能為，小球到最高點時系統(tǒng)的動能為=，所以系統(tǒng)動能減少了.如果曲面光滑，則減少的動能等于小球增加的重力勢能，即=mgh,得h=，顯然，這是最大值，如果曲面粗糙，高度還要小些，所以車上曲面的豎直高度不會大于，故D正確．故選D6、C【解析】

AC．受力分析知物體受到人拉力和重力，根據(jù)動能定理知：解得：F=12JA正確，不符合題意，C錯誤，符合題意．B．動能的增量B正確，不符合題意．D．物體的重力做功即克服重力做功10JD正確，不符合題意．故選C.【點睛】此題的關(guān)鍵是找到功和速度之間的關(guān)系，注意受力分析和動能定理的應(yīng)用．7、BC【解析】

AB．物體高度下降了則重力做正功為故A錯誤，B正確；CD．重力做功多少等于重力勢能的減小量，故小球的重力勢能一定減少0.45J，故C正確，D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

A．兩衛(wèi)星都由萬有引力提供向心力，有可得由軌道半徑之比，可得周期之比為，故A正確；B．若A衛(wèi)星在低軌道減速，出現(xiàn)萬有引力大于向心力要做近心運動，A會離B越來越遠(yuǎn)而不能成功對接，正確的做法是A衛(wèi)星加速從而離心可以和B對接，故B錯誤；C．兩衛(wèi)星從最近到最近滿足轉(zhuǎn)的快的A比B多轉(zhuǎn)一圈，有結(jié)合可解得所用時間為故C錯誤；D．B轉(zhuǎn)動一周時間為，設(shè)兩衛(wèi)星從最近到最近出現(xiàn)n次，有解得而每出現(xiàn)一次最近之前出現(xiàn)兩衛(wèi)星在地球兩側(cè)相距最遠(yuǎn)的情況，而最近和最遠(yuǎn)都屬于兩衛(wèi)星共線，則一共出現(xiàn)次，故D正確。故選AD。9、AC【解析】、小球剛釋放時，小球速度為零，此時繩子的拉力為零，對物塊分析可知，受到的摩擦力為零，故A正確；小球運動到最低點時，若地面對物塊的支持力為零，此時繩子的拉力對物塊有向右的分力，不可能靜止，故B錯誤；在下落過程中，重力做正功，重力勢能減小，故C正確；剛釋放時，速度為零，小球重力的功率為零，到達(dá)最底端時，沿重力方向的速度為0，故重力的功率為零，故功率先增大后減小，故D錯誤；故選AC．【點睛】對小球的運動過程分析，然后對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)物塊始終處于靜止即可判斷，根據(jù)重力做功的情況分析重力勢能的變化情況；根據(jù)功率公式確定重力在初末狀態(tài)的功率，從而確定功率的變化情況．10、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運動，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時達(dá)到額定功率為D．前5秒內(nèi)位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運動時有：Pv11、AD【解析】試題分析：隔離物體分析，該物體做勻速圓周運動；對物體受力分析，如圖，受重力G，向上的支持力N，重力與支持力二力平衡，然后既然勻速轉(zhuǎn)動，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圓心的靜摩擦力；故A正確，B錯誤；若沒有摩擦力，則物體將想離開圓心的方向運動，所以物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向，故C錯誤，D正確?？键c：向心力【名師點睛】本題要注意物體做勻速圓周運動，合力提供向心力，指向圓心，而不能把勻速圓周運動當(dāng)成平衡狀態(tài)！向心力是效果力，由合力提供，不是重復(fù)受力。12、CD【解析】

已知地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯誤．已知月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、左下落過程中存在阻力做功在實驗誤差范圍內(nèi)，，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(jù)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(nèi)，△EP=△Ek，機械能守恒．14、F=1.5v2；線速度；0.3kg【解析】

(1)研究數(shù)據(jù)表和圖乙中B圖不難得出Fv2，進(jìn)一步研究知圖乙斜率，故