2023屆浙江省杭州市余杭區(qū)部分學(xué)校物理高一下期末考試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下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(qǐng)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(hào)。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（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、某大型拱橋的拱高為h，如圖所示．一質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是()A．汽車的重力勢(shì)能始終不變，重力始終不做功B．汽車的重力勢(shì)能先減小后增大，總的變化量大于零C．汽車的重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零D．汽車的重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零2、(本題9分)如圖所示，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，木板置于光滑水平地面上，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開始時(shí)小木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的拉力F將小木塊m拉至木板右端，拉力F至少做的功為()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL3、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)近地點(diǎn)的速度D．繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星的速度不可能大于第一宇宙速度4、(本題9分)假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常數(shù)為G，則地球的密度為：A． B． C． D．5、(本題9分)以大小為v0的初速度水平拋出一物體，重力加速度大小為g，空氣阻力不計(jì)。則當(dāng)物體的水平分速度與豎直分速度大小相等時(shí)，物體到拋出點(diǎn)的距離為A．v02gB．2v6、如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為時(shí)，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋面行駛至橋頂時(shí)，對(duì)橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量m2＝0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0.30kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上?，F(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0.05kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時(shí)間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A．小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間sB．最后小物體與小車的共同速度為3m/sC．小車的最小長度為1.0mD．小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s8、(本題9分)2017年10月24日，在地球觀測組織全會(huì)期間舉辦的“中國日”活動(dòng)上，我國正式向國際社會(huì)免費(fèi)開放共享我國氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”和二氧化碳監(jiān)測衛(wèi)星“碳衛(wèi)星”的數(shù)據(jù)?！疤夹l(wèi)星”的圓軌道距地球表面700km，“風(fēng)云四號(hào)”的圓軌道距地球表面36000km。有關(guān)這兩顆衛(wèi)星的說法正確的是A．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度大于“碳衛(wèi)星”的向心加速度B．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度C．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的周期小于“碳衛(wèi)星”的周期D．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的角速度小于“碳衛(wèi)星”的角速度9、已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M地（引力常量G為已知）（）A．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T1及月球到地球中心的距離R1B．地球繞太陽運(yùn)行周期T2及地球到太陽中心的距離R2C．人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度v3和運(yùn)行周期T3D．地球繞太陽運(yùn)行的速度v4及地球到太陽中心的距離R410、關(guān)于向心力的說法中正確的是（）A．向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個(gè)恒力B．向心力總是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個(gè)力的分力D．向心力只改變物體線速度的方向，不能改變物體線速度的大小11、(本題9分)美國科學(xué)家通過射電望遠(yuǎn)鏡觀察到宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)：三顆星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運(yùn)行．設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為M，忽略其它星體對(duì)它們的引力作用，則（）A．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的角速度為ω=B．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的線速度為5GMC．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的周期為T=4πD．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的周期為T=2π12、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運(yùn)行的周期T，僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A．月球的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量C．地球的半徑 D．月球繞地球運(yùn)行速度的大小二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示為一分壓器電路，電阻R1=20Ω，R2的最大阻值為20Ω。當(dāng)輸入端A、B接220V電壓時(shí)，用電壓表測得輸出端C、D的電壓范圍是____________。14、(本題9分)根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼腳___倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)開____倍。15、(本題9分)小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí)，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng)，得到不同軌跡．圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵放在位置A時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是________（填軌跡字母代號(hào)），磁鐵放在位置B時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是________（填軌跡字母代號(hào)）．實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示,在水平圓盤圓心處通過一個(gè)光滑小孔把質(zhì)量均為m的兩物塊用輕繩連接，物塊A到轉(zhuǎn)軸的距離為R，與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。要使物塊A隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則：(1)水平圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度少為多少時(shí)，可使物體A與水平圓盤間摩擦力為零？(2)水平圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小在什么范圍內(nèi)物塊A會(huì)相對(duì)于圓盤靜止？17、（10分）(本題9分)從某高度處以v0=15m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)時(shí)間t=2s落地，g取10m/s2，求：物體拋出時(shí)的高度y

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、D【解析】

由A到B的過程中，重力先做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，后做正功，重力勢(shì)能減小，整個(gè)過程中重力做的總功為零，重力勢(shì)能變化量為零。ABC.由上分析可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上分析可知，D正確。2、A【解析】開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力做功最小值，即為小木塊在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以由功的定義式可得：，故A正確，BCD錯(cuò)誤．3、B【解析】A.人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，得到運(yùn)行速度，軌道半徑越小，速度越大，故第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大環(huán)繞速度，故A錯(cuò)誤．B.物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．而發(fā)射越高，克服地球引力做功越大，需要的初動(dòng)能也越大，故第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，B正確．CD.人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行速度，如果是橢圓軌道，在近地點(diǎn)要做離心運(yùn)動(dòng)，需要加速，則速度會(huì)大于第一宇宙速度，故CD都錯(cuò)誤；故選擇B．【點(diǎn)睛】知道第一宇宙速度是在地面發(fā)射人造衛(wèi)星所需的最小速度，也是圓行近地軌道的環(huán)繞速度，也是圓形軌道上速度的最大值，從而即可求解4、B【解析】試題分析：由萬有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的質(zhì)量：，聯(lián)立三式可得:，選項(xiàng)B正確；考點(diǎn)：萬有引力定律及牛頓定律的應(yīng)用。5、D【解析】

通過豎直分速度與水平分速度大小相等，求出時(shí)間，根據(jù)時(shí)間可求出豎直方向的分位移、水平方向分位移，再根據(jù)s=x【詳解】根據(jù)vy=v0=gt，得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=v0【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是熟悉平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式和分速度公式，同時(shí)要結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)求解．6、D【解析】

根據(jù)牛頓第二定律和題意可得當(dāng)支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律則有聯(lián)立解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。7、AD【解析】

子彈射入小車的過程中，由動(dòng)量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物體在小車上滑行過程中，由動(dòng)量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物體為對(duì)象，由動(dòng)量定理得：，解得，小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小車的最小長度為0.5m。A.小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯(cuò)誤；C.小車的最小長度為0.5m，故C錯(cuò)誤；D.小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。8、BD【解析】

根據(jù)，可知運(yùn)行軌道半徑越大向心加速度越小，“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度小于“碳衛(wèi)星”的向心加速度，故A錯(cuò)誤；由，有，“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度，故B正確；由可得可知，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的周期大于碳衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度，選項(xiàng)D正確；故選BD.9、AC【解析】

月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，列式如下：可得：地球質(zhì)量，故A正確；地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)地球的萬有引力提供地球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力，列式如下：可知，m為地球質(zhì)量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質(zhì)量，故B錯(cuò)；人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，列式有：，可得地球質(zhì)量，根據(jù)衛(wèi)星線速度的定義可知得代入可得地球質(zhì)量，故C正確；地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)地球的萬有引力提供地球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力，列式如下：可知，m為地球質(zhì)量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．10、BCD【解析】

A.向心力的方向始終沿半徑指向圓心，是變力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，可以是某個(gè)力或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力，故選項(xiàng)B、C正確；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，故選項(xiàng)D正確．11、AC【解析】

對(duì)于某一個(gè)環(huán)繞星而言，受到兩個(gè)星的萬有引力，兩個(gè)萬有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．【詳解】對(duì)某一個(gè)環(huán)繞星：GM2R2+GM2【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，兩個(gè)萬有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，并且列出相應(yīng)的方程進(jìn)行求解即可。12、BD【解析】試題分析：研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的質(zhì)量，不能估算出月球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，B正確．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地衛(wèi)星的線速度或者周期，所以無法求出地球的半徑，故C錯(cuò)誤．D、研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：月球繞地球運(yùn)行速度的大v=，故D正確．故選BD．二．填空題(每小題6分，共18分)13、0–110V【解析】當(dāng)變阻器觸頭處于最下端時(shí)，則輸出電壓UCD=0，當(dāng)滑片移到上端時(shí)，即為電阻R2的兩端電壓，根據(jù)歐姆定律，則有UR2=UR14、1/44【解析】

根據(jù)萬有引力公式F=，若只是兩物體間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，它們間的引力將變?yōu)樵瓉淼?/4倍；若只是每個(gè)物理的質(zhì)量均變?yōu)樵瓉淼?倍，引力將變?yōu)?倍。15、b；c；不在【解析】

[1]因條形磁鐵與鋼珠間的作用力為引力，方向沿二者的連線方向，而物體所受合力與速度共線時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，不共線時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)軌跡向合力方向的一側(cè)彎曲，由圖知磁鐵在A位置時(shí)對(duì)鋼珠引力與v0同向，軌跡為b；[2][3]當(dāng)磁鐵放在位置B時(shí)，先鋼珠運(yùn)動(dòng)過程中有受到磁體的吸引，小