山東省泰安肥城市2022-2023學年高一物理第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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，錯選和不選得零分）1、關(guān)于物體的受力和運動,下列說法正確的是()A．物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B．物體做曲線運動時，某點的加速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向C．物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變D．做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用2、(本題9分)未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的，下列說法正確的是A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應越大B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應越小C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應越大D．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應越小3、(本題9分)如圖所示，兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1和F2的合力對物體做功為()A．2J B．1J C．5J D．7J4、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d、e五條實線為電場中的等勢面，相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，且等勢面b的電勢為零．一個帶電的粒子僅在靜電力作用下從A點運動到B點，其在A點的動能為10J，到達B點時的動能為30J．在此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J5、(本題9分)龍泉山最高峰一石頭e隨地球自轉(zhuǎn)運動．中國發(fā)射的第一顆衛(wèi)星東方紅一號衛(wèi)星p和同步衛(wèi)星q均繞地心做勻速圓周運動．設e、p、g的圓周運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為α1、α2、α3，向心力分別為F1、F2、F3，己知P的軌道半徑小于q的軌道半徑．則下列關(guān)系一定正確的是A．v1>v2>v3 B．F1>F2>F3 C．α1>α2>α3 D．v1<v3<v26、(本題9分)2011年11月，“神舟8號”飛船與“天宮1號”目標飛行器在太空實現(xiàn)兩次交會對接，開啟了中國空間站的新紀元．在對接前的某段時間內(nèi)，若“神舟8號”和“天宮1號”分別處在不同的圓形軌道上逆時針運行，如圖所示．下列說法正確的是A．“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率B．“天宮一號”的運行周期小于“神舟八號”的運行周期C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適當加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接7、(本題9分)如圖所示，甲圖是高速公路上某一行車道限速指示牌，乙圖是川藏公路上的某一“區(qū)間限速”指示牌，則下列說法正確的是()A．甲圖中的120指的是瞬時速率不允許超過120km/hB．甲圖中的80指的是瞬時速率不允許低于80km/hC．乙圖中的63km指的是路程，任一時刻的速率都不允許超過70km/hD．乙圖中的63km指的是路程，全程的平均速率不允許超過70km/h8、如圖為某運動員低空跳傘表演，假設質(zhì)量為m的運動員在下落高度h的一段過程中受恒定阻力作用，勻加速下落的加速度為g(g為重力加速度)。在該運動過程中，下列說法正確的是（）A．運動員的重力勢能減少了mghB．運動員的動能增加了mghC．運動員克服阻力所做的功為mghD．運動員的機械能減少了mgh9、(本題9分)為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球很近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2。則（）A．X星球表面的重力加速度為B．X星球的質(zhì)量為MC．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為D．登陸艙在r1與r2軌道上運動的速度大小之比為10、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J11、(本題9分)一物體自t=0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示．下列選項正確的是（）A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30mB．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mC．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD．在5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負功12、(本題9分)在如圖所示的電路中，電流表、電壓表均為理想電表。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器滑動片向下移動時，下列說法正確的是()A．電壓表V的示數(shù)將不變B．電流表A的示數(shù)將變大C．電流表A1的示數(shù)將變小D．電流表A2的示數(shù)將不變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用圖甲的“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。O時小球拋出時球心在地面上的垂直投影點，實驗時，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到七落地點的平均位置P，測量平拋水平射程OP。然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球相撞，多次重復實驗，找到兩個小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮臅r____________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應滿足C．需用秒表測量小球在空中飛行的時間D．斜槽軌道必須光滑（2）圖乙是小球的多次落點痕跡，由此可確定其落點的平均位置對應的讀數(shù)為____________cm（3）在某次實驗中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為，三個落點的平均位置與O點的距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________，即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒（用所給符號表示）。（4）驗證動量守恒的實驗也可以在如圖所示的水平氣墊導軌上完成，實驗時讓兩滑塊分別從導軌的左右兩側(cè)向中間運動，滑塊運動過程所受的阻力可忽略，它們穿過光電門后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實驗測得滑塊A的總質(zhì)量為滑塊B的總質(zhì)量為，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。左側(cè)光電門右側(cè)光電門碰前碰后無在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________。即驗證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）14、（10分）某同學從實驗室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗證機械能守恒。頻閃儀每隔相等時間短暫閃光一次，照片上記錄了鋼球在各個時刻的位置。（1）操作時比較合理的做法是____。A．先打開頻閃儀再釋放鋼球B．先釋放鋼球再打開頻閃儀（2）用刻度尺在照片上測量鋼球各位置到釋放點O的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度為g，已知頻閃照相頻率為f，實際長度與照片上長度之比為k。選用以上各物理量符號，驗證從O到A過程中鋼球機械能守恒成立的關(guān)系式為：2gs5=______。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)假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領(lǐng)先水平的神州X號宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運動，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號宇宙飛船繞火星運動的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。16、（12分）(本題9分)從離地足夠高處無初速度釋放一小球，小球質(zhì)量為0.2kg，不計空氣阻力，g取10m/s2，取最高點所在水平面為零勢能參考平面.求：（1）第2s末小球的重力勢能；（2）3s內(nèi)重力所做的功及重力勢能的變化；（3）3s內(nèi)重力對小球做功的平均功率.17、（12分）(本題9分)將電荷量為6×10-6C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10-5

J的功，再將該電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10-5J的功，則AC兩點間的電勢差是多少？

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、D【解析】

物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不變，當速度與力的夾角小于90°時，速度一定增加；當速度與力的夾角大于90°時，速度一定減小，選項A錯誤；物體做曲線運動時，某點的速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向，選項B錯誤；物體受到變化的合力作用時，它的速度大小不一定改變，例如勻速圓周運動，選項C錯誤；做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用，選項D正確．2、B【解析】

在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉中做圓周運動所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無關(guān)，故B正確、ACD錯誤．【點睛】3、D【解析】

當有多個力對物體做功的時候，總功的大小就等于用各個力對物體做功的和，由于力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，所以F1與F2的合力對物體做的總功就為：W=3J+4J=7J，D正確，ABC錯誤。故選D。4、D【解析】

由能量關(guān)系可知，粒子運動過程中只有電場力做功，則粒子的電勢能與動能之和守恒，則粒子在b等勢面時總能量為15J，則此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為15J-27.5J=-12.5J，故選D.5、D【解析】

ACD．對于p和q，根據(jù)得a=v=q的軌道半徑大，則v2＞v3，a2＞a3，對于e和q，角速度相等，根據(jù)v=rω知，v3＞v1，所以v2＞v3＞v1；根據(jù)a=rω2知，a3＞a1，所以a2＞a3＞a1故D正確，AC錯誤．B．由于質(zhì)量未知，無法根據(jù)萬有引力定律公式比較向心力大小，故B錯誤．故選D．點睛：本題是道易錯題，很容易認為是三個物體都靠萬有引力提供向心力，注意p和q靠萬有引力提供向心力，對于e，不是靠引力提供向心力．6、D【解析】對應同一中心天體，軌道半徑越大，線速度角速度向心加速度都越小，而周期會越大，所以ABC，“神舟八號”適當加速會離心進入“天宮一號”軌道，所以可能實現(xiàn)對接D對7、ABD【解析】

A.甲圖中“120”表示某一位置的速度，是瞬時速度，即在該段行駛的瞬時速度應小于120km/h，故A項與題意相符合；B.甲圖中“80”表示某一位置的速度，是瞬時速度，即在該段行駛的瞬時速度最小為80km/h，即不低于80km/h，故B項與題意相符合；CD.乙圖中“63

km”是拉薩的路程，由于是限速指示牌，可知乙圖中的54min為最短時間，即行駛63km的時間不超過54min。則最大平均速度：v=故C項不符合題意，D項與題意相符。8、BD【解析】

A、運動員在下落高度h的一段過程中，重力做功mgh，運動員的重力勢能減少了mgh，故A錯誤。B、運動員在下落高度h的一段過程中，合外力的功W合=mah=mgh，根據(jù)動能定理W合=Ek，運動員的動能增加了mgh，故B正確。CD、根據(jù)牛頓第二定律mg-Ff=ma，運動員受到的阻力Ff=mg，在下落高度h的過程中，運動員克服阻力所做的功Wf=mgh，根據(jù)能量守恒，運動員的機械能減少了mgh，故C錯誤，D正確。9、BC【解析】

A．根據(jù)圓周運動知識可得只能表示在半徑為r1的圓軌道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A錯誤；B．研究飛船繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式解得故B正確；C．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得所以登陸艙在r1與r2軌道上運動時的周期大小之比為則故C正確；D．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，在半徑為r的圓軌道上運動得所以登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為故D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.11、BC【解析】試題分析：根據(jù)圖像可知，0～5s內(nèi)物體運動方向不變，5s后反向運動，5s時離出發(fā)點最遠，A錯誤；位移等于v-t圖像的面積，4s的位移為30m，平均速率為7.5m/s,C正確;5s的位移為+35m，最后一秒的位移為-5m,總路程為40m，B正確；根據(jù)動能定理可以知道5～6s內(nèi)，物體動能增加，所受的合外力做正功，D錯誤．考點：本題考查了速度圖像的分析．12、BC【解析】

AB．當滑動變阻器滑片向下移動時，其接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，總電流I增大，電流表讀數(shù)變大，電壓表V讀數(shù)為U=E-Ir，I增大，則U變小，電壓表V的示數(shù)將變小，故A錯誤，B正確；CD．電阻R1兩端的電壓等于電源的路端電壓，路端電壓變小，所以電阻R1中的電流變小，電流表A1的示數(shù)將變小，總電流變大，所以電流表A2的示數(shù)將變大，故C正確、D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B55.50【解析】

（1）[1]A.為保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等。故A錯誤；B.為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；C.小球在空中做平拋運動的時間是相等的，所以不需要測量時間。故C錯誤；D.要保證小球在空中做平拋運動，所以斜槽軌道末端必須水平，但是在斜槽軌道的運動發(fā)生在平拋以前，所以不需要光滑，但入射球必須從同一高度釋放。故D錯誤。故選：B；（2）[2]確定B球落點平均位置的方法：用盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心P就是小球落點的平均位置；碰撞后m2球的水平路程應取為55.50cm；（3）[3]要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：得：，可知，實驗需要驗證：；（4）[4]若讓兩滑塊分別從導軌的左