2023年江西省南昌市新建區(qū)第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；地球同步衛(wèi)星所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為．設(shè)三者質(zhì)量相等，則()A．=> B．=> C．=> D．>=2、(本題9分)不回收的航天器在廢棄后，將成為太空垃圾．如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對此有如下說法，正確的是A．太空垃圾相對地面是靜止的B．離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小C．離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越大D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞3、(本題9分)一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則物體的水平位移決定于（）A．物體所受重力和下落的高度 B．物體所受的重力C．物體下落的高度和初速度 D．物體所受的重力和初速度4、(本題9分)在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛要離開C時(shí)，A的加速度方向沿斜面向上，大小為a，則（）A．物體A始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B．從靜止到B剛離開C的過程中，彈簧的彈力先減小后增大C．從靜止到B剛離開C的過程中，A運(yùn)動(dòng)的距離為D．恒力F的大小為5、一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，可知合力對該物體（）A．做正功B．做負(fù)功C．先做正功后做負(fù)功D．先做負(fù)功后做正功6、下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中，正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通信衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同7、(本題9分)如圖所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng).若兩球質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1，那么關(guān)于A、B兩球的下列說法中正確的是()A．A、B兩球受到的向心力之比為2∶1B．A、B兩球角速度之比為1∶1C．A、B兩球運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2D．A、B兩球向心加速度之比為1∶28、示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示．如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的（）A．極板x應(yīng)帶正電 B．極板x′應(yīng)帶正電C．極板y應(yīng)帶正電 D．極板y′應(yīng)帶正電9、(本題9分)任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場，萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入“引力場強(qiáng)度”A來表示引力場的強(qiáng)弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場強(qiáng)度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小10、以初速度v水平拋出一質(zhì)量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，石塊在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是A．在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊動(dòng)量的增量相同B．在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊動(dòng)能的增量相同C．在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊動(dòng)量的增量相同D．在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊的動(dòng)能的增量相同11、(本題9分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一等邊三角形OPC，O點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，OC與x軸重合，P點(diǎn)坐標(biāo)為，A、B分別為OP、PC的中點(diǎn)，坐標(biāo)系處于勻強(qiáng)電場中，且電場方向與坐標(biāo)平面平行，已知O點(diǎn)的電勢為6V，A點(diǎn)的電勢為3V，B點(diǎn)的電勢為0V，則由此可判定A．C點(diǎn)的電勢為3VB．場強(qiáng)方向一定與PC邊垂直C．電場強(qiáng)度大小為300（V/m）D．電場強(qiáng)度大小為12、當(dāng)船速大于水速時(shí)，下列關(guān)于渡船的說法中正確的是A．船頭方向斜向上游，渡河時(shí)間最短 B．船頭方向垂直河岸，渡河時(shí)間最短C．當(dāng)水速度變化時(shí)，渡河的最短時(shí)間不變 D．當(dāng)水速度變大時(shí)，渡河的最短時(shí)間變長二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A．干電池(電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻小于1.5Ω)B．電流表G(滿偏電流2mA，內(nèi)阻10Ω)C．電流表A(0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑動(dòng)變阻器R2(0～100Ω，1A)F．定值電阻R3＝990ΩG．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器______(填寫序號(hào))．(2)在虛線框內(nèi)畫出利用本題提供的器材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖_______.(標(biāo)出代表元件字母符號(hào))(3)某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測出了6組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù))，請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)紙上作出I1和I2的關(guān)系圖線__________.序號(hào)123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.100.150.230.250.350.50(4)根據(jù)圖線可得，被測電池的電動(dòng)勢為______V，內(nèi)阻為______Ω.14、（10分）(本題9分)在測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中所用的電路圖如圖甲所示，器材和連接如圖乙所示，在圖乙中還差一根導(dǎo)線沒有連接好。（1）請你在圖乙中用實(shí)線表示導(dǎo)線按照原理圖將這根導(dǎo)線連接好______。（2）實(shí)驗(yàn)小組用測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上畫出了圖丙所示的U﹣I圖線，利用圖線可求出電源電動(dòng)勢E＝_____V，內(nèi)電阻r＝_____Ω。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖甲所示，宇航員在某星球上將一輕彈簧豎直固定在水平地面上，把物體輕放在彈簧上端，由靜止釋放。物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示(圖中a0為已知量)。假設(shè)星球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R，萬有引力常量為G。求(1)星球的質(zhì)量M;(2)若發(fā)射一個(gè)探測器圍繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求探測器的環(huán)繞速度大小.16、（12分）小球在外力作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤除外力.然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓軌道，恰能在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點(diǎn)A處，如圖所示，重力加速度為g，試求（1）小球在C點(diǎn)的速度；（2）AB之間的距離；（3）小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為多大17、（12分）如圖所示，在以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上放一質(zhì)量m的滑塊，滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離r，滑塊跟隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（兩者未發(fā)生相對滑動(dòng)）.求:（1）圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期；（2）滑塊運(yùn)動(dòng)的線速度大??；（3）滑塊受到的向心力大小.

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)物體1、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3；物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．【詳解】根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑，物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故，故A錯(cuò)誤；由選項(xiàng)A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯(cuò)誤；由A選項(xiàng)的分析知道向心力，根據(jù)向心力公式，由于m、R一定，故，故C錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故，根據(jù)周期公式，可知衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故，再根據(jù)，有，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會(huì)使問題復(fù)雜化．2、B【解析】

AC、設(shè)地球質(zhì)量為，垃圾質(zhì)量為，垃圾的軌道半徑為，由萬有引力提供向心力可得，垃圾的運(yùn)行周期，則軌道半徑越小，運(yùn)行的周期越小，即離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小，由于在地球附近的太空垃圾的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以在地球附近的太空垃圾的周期小于24h，太空垃圾不可能相對地面是靜止的，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；B、由萬有引力提供向心力可得：，垃圾運(yùn)行的角速度，則軌道半徑越大，運(yùn)行角速度越小，即離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小，故選項(xiàng)B正確；D、由萬有引力提供向心力可得，垃圾運(yùn)行的線速度，則在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度大小相同，如果它們繞地球飛行的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，它們不會(huì)碰撞，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、C【解析】

根據(jù)h=12gt24、B【解析】

A.物體A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、彈簧的彈力，彈簧的彈力是變化的，則合力是變化的，所以加速度是變化的，故A錯(cuò)誤；B.彈簧開始是被壓縮的，物體A向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧先回復(fù)原長，后被拉長，所以彈力先減小后增大，故B正確；C.開始A處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，當(dāng)B剛離開C時(shí)，B對擋板的彈力為零，彈簧處于拉伸狀態(tài)，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移x=x1+x2=，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D錯(cuò)誤；5、C【解析】

在v?t圖象中，斜率代表加速度，故拉力開始與運(yùn)動(dòng)方向相同，后來拉力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故拉力先做正功，后做負(fù)功，故C正確，ABD錯(cuò)誤．6、B【解析】

所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件之一：是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，且軌道高度和速度是確定的，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．7、BCD【解析】由繩子的拉力提供向心力，繩子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比為1：1，故A錯(cuò)誤；同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，由繩子的拉力提供向心力，則有：mAω2rA=mBω2rB，解得：，故BC正確；根據(jù)a=ω2r得：，故D正確；故選BCD。8、AC【解析】

本題考查示波器的原理，YY’間的電場使得電子在y軸上產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，XX’間的電場使得電子在x軸上產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)據(jù)熒光屏上電子的坐標(biāo)可知示波管內(nèi)電子受力情況：受指向y方向和指向x方向電場力．即電子在經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極時(shí)向X、Y兩極板偏轉(zhuǎn)，則這兩個(gè)電極都應(yīng)帶正電，故AC正確9、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越?。挥葾=知，A與m無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。10、AD【解析】

A、石塊做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，在相等時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同，根據(jù)動(dòng)量定理可知，在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊動(dòng)量的增量相同，故A正確；B、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，則在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，位移越來越大，根據(jù)動(dòng)能定理可知，故在兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，石塊動(dòng)能的增量越來越大，故B錯(cuò)誤；C、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，則在兩個(gè)下落高度相同的過程中，時(shí)間越來越小，根據(jù)動(dòng)量定理可知，在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊動(dòng)量的增量不相同，故C錯(cuò)誤；D、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，則在兩個(gè)下落高度相同的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知，在兩個(gè)下落高度相同的過程中，石塊的動(dòng)能的增量相同，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】石塊做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，在相等時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同，由動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的變化量相同．在兩個(gè)下落高度相同的過程中，重力做功相同，由動(dòng)能定理可知，石塊動(dòng)能的增量相同，而運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，動(dòng)量的增量不同．11、BD【解析】

O點(diǎn)的電勢為6V，A點(diǎn)的電勢為3V，則由可知，P點(diǎn)的電勢為0V，因B點(diǎn)的電勢為0V，可知PC為等勢線，即C點(diǎn)的電勢為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場線與等勢面垂直，則場強(qiáng)方向一定與PC邊垂直，選項(xiàng)B正確；，則場強(qiáng)大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.12、BC【解析】當(dāng)靜水速（船頭指向）與河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，則渡河時(shí)間最短，當(dāng)水流速度增大，不影響垂直于河岸方向上的分速度，則渡河時(shí)間不變．故BC正確，AD錯(cuò)誤．故選BC．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，互不干擾．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）D；⑵如下左圖；⑶如下右圖；⑷1.48，0.82【解析】

（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器的阻值不能太大，選擇D（R1）比較合適．（2）由于沒有電壓表，給定的電流表G可與定值電阻R3串聯(lián)作電壓表使用，實(shí)驗(yàn)電