2022-2023學(xué)年山東省梁山一中、嘉祥一中物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、(本題9分)一定質(zhì)量的氣體，溫度由-13℃升高到117℃，若保持體積不變，它的壓強(qiáng)的增加量是原來壓強(qiáng)的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍2、(本題9分)經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性和適用范圍．下列運(yùn)動適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋的是（）A．氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動B．飛船繞月球做圓周運(yùn)動C．密度很大的中子星附近物體的運(yùn)動D．宇宙探測器以接近光速遠(yuǎn)離地球的運(yùn)動3、如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點(diǎn)，另一端打一個比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點(diǎn))騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計(jì)。在擺繞O點(diǎn)沿豎直平面從P點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，游戲者A．所受拉力不變 B．動能始終不變C．機(jī)械能先減少后增加 D．重力勢能先減小后增加4、(本題9分)下列運(yùn)動過程中，滿足機(jī)械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動的小球5、(本題9分)把一物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度為h，若物體的質(zhì)量為m，所受空氣阻力為f，則在從物體被拋出到落回地面的全過程中，下列說法正確的是()A．重力做的功為mgh B．空氣阻力做的功為-2fhC．空氣阻力做功為零 D．重力做功為2mgh6、下列說法正確的是：A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量。B．做圓周運(yùn)動的物體，合力一定指向圓心C．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大D．國際單位制中，力學(xué)的三個國際基本單位是：kg、m、s7、(本題9分)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC。用水平拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行，B、C延長線交于a軸負(fù)半軸同一點(diǎn)。則以下關(guān)系正確的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC8、(本題9分)如圖，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車的最右端時，小車運(yùn)動的距離為s.在這個過程中，以下結(jié)論正確的是()A．物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為F(L＋s)B．物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為FfsC．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋s)D．物塊和小車增加的機(jī)械能為Ffs9、將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示。現(xiàn)將三個完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個平板同時無初速度地釋放，經(jīng)一段時間到達(dá)平板的底端。則下列說法正確的是（）A．重力對三個小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個小球到達(dá)底端時的動量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小10、(本題9分)在高為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，若以地面作為重力勢能的零參考平面，正確的說法是（）A．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為B．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為C．物體在A點(diǎn)的動能為D．物體在A點(diǎn)的動能為11、(本題9分)在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，1、2、3三條虛線表示三個等勢面，a、b分別是等勢面1、3上的兩個點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．三個等勢面的電勢相等B．等勢面1的電勢高于等勢面2的電勢C．若將一正電荷由a移到b，電場力做正功D．若將一正電荷由a移到b，電場力做負(fù)功12、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶由電動機(jī)帶動并始終保持以速度v勻速運(yùn)動．現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，經(jīng)過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止．設(shè)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，對于這一過程下列說法正確的是：（）A．物塊加速過程，摩擦力對物塊做正功B．物塊勻速過程，摩擦力對物塊做負(fù)功C．摩擦力對木塊做功為D．摩擦力對木塊做功為0.5μmgvt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)某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，用力傳慼器、輕繩、光滑定滑輪、小球和量角器設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。（已知重力加速度為g）（1）用不可伸長的繩子跨過兩個定滑輪，繩子兩端分別與小球和力傳感器相連，力感器固定在地面上，通過傳感器可測得繩子拉力；（2）調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時，記下右端繩子長度L及_____（寫出相關(guān)量及字母符號）；（3）如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測量_____（寫出相關(guān)量及字母符號），并求出小球在最低點(diǎn)A的速度為_____（用已知和測得字母的符號表示）；（4）將小球拉到不同θ角度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（5）試寫出此驗(yàn)證機(jī)械能守恒的關(guān)系式_____（用已知和測得的字母符號表示）。14、（10分）(本題9分)第二組同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)從由靜止釋放到通過光電門這一過程機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)開始時，氣軌已經(jīng)調(diào)成水平狀態(tài)。(1)已知遮光條的寬度為d,實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門的時間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時的速度為__________。(2)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有(文字說明并用相應(yīng)的字母表示)：鉤碼的質(zhì)量m、____________________和____________________。(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較__________和__________(用測量的物理量符號表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．(4)在本次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量__________遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。（填“需要”或者“不需要”）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）(本題9分)如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的質(zhì)量。16、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=1m的光滑弧形軌道A點(diǎn)，以初速度=4m/s沿軌道下滑，并進(jìn)入水平軌道BC．BC=1.8m，物體在BC段所受到的阻力為8N。(g=10m/s2)。求：(1)物體剛下滑到B點(diǎn)時的速度大??；(2)物體通過BC時在C點(diǎn)的動能；(3)物體上升到另一光滑弧形軌道CD后，又滑回BC軌道，最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置。17、（12分）(本題9分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律．天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX﹣3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．將兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，它們之間的距離保持不變，（如圖）所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T．（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v＝2.7×105m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、A【解析】

氣體的狀態(tài)參量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：解得：壓強(qiáng)增加量與原壓強(qiáng)的比值：即壓強(qiáng)的增加量是原來壓強(qiáng)的0.5倍；A．0.5倍，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．2倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、B【解析】經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓定律和萬有引力定律，適用于宏觀（>10-10m）、低速的（）弱引力場（例如地球附近）A、氫原子內(nèi)電子已經(jīng)不屬于宏觀物體，所以不適用與經(jīng)典力學(xué)，故A錯誤B、飛船繞月球做圓周運(yùn)動是在弱引力場中的運(yùn)動且運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于光速，所以適用于經(jīng)典力學(xué)，故B正確；C、密度很大的中子星附近產(chǎn)生了強(qiáng)引力場，故不適用與經(jīng)典力學(xué)，故C錯誤；D、宇宙探測器以接近光速遠(yuǎn)離地球的運(yùn)動，符合速度接近光速，所以不適用于經(jīng)典力學(xué)，故D錯誤故選B3、D【解析】

A.設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，人的軌跡是圓，對人受力分析，沿繩方向的合力提供向心力，則：T-mgcosθ=m，則T=mgcosθ+m，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過程中，θ減小，v變大，則T增大；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，θ變大，v變小，則T減小，所以T先增大后減小，故A錯誤；BCD.運(yùn)動過程中，只有重力和繩的拉力做功，人的機(jī)械能守恒，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過程中，重力勢能減小，動能增加；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，重力勢能增加，動能減少，故BC錯誤，D正確。4、D【解析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故A錯誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故B錯誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯誤；D.沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動的小球，只受重力做功，機(jī)械能守恒，故D正確.5、B【解析】

物體被拋出到落回拋出點(diǎn)的全過程中，初末位置相同，高度差為零，所以重力做功為零．故AD錯誤．在上升的過程中，空氣阻力做功為-fh，在下降的過程中，空氣阻力做功為-fh，則整個過程中空氣阻力做功為-2fh．故B正確，C錯誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道重力做功與路徑無關(guān)，由初末位置的高度差決定．阻力做功與路徑有關(guān).6、D【解析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，他沒有測出萬有引力常量，是卡文迪許測出了萬有引力常量；故A錯誤.B.勻速圓周運(yùn)動的合力一定指向圓心，變速圓周運(yùn)動的合力不一定指向圓心；故B錯誤.C.慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無關(guān)；故C錯誤.D.國際單位制中，力學(xué)的三個國際基本單位是：kg、m、s；故D正確.7、AC【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：圖象斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，在縱軸上的截距大小為μg。故由圖象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.μA>μB=μC，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.mA=mB<mC，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.mA=mB>mC，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；8、BC【解析】

試題分析：對物塊分析，物塊相對于地的位移為，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能，故A錯誤．對小車分析，小車對地的位移為l，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為，故B正確．物塊相對于地的位移大小為，則物塊克服摩擦力所做的功為，故C正確．根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：，則物塊和小車增加的機(jī)械能為，故D錯誤.9、ABD【解析】

A.因?yàn)槿齻€小球下落的高度差相同，所以重力對三個小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重力對三個小球做功相同，也就是合力對三個小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動量的大小相等，但方向不同，所以三個小球到達(dá)底端時的動量不相同，故C錯誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小，故D正確。10、BD【解析】

AB．在剛拋出時，物體的動能為，重力勢能為mgH，機(jī)械能為，根據(jù)機(jī)械能守恒可知：物體在A點(diǎn)的機(jī)械能等于物體在剛拋出時的機(jī)械能，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒得：，則，故C錯誤，D正確。11、BC【解析】

根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可判斷三個等勢面電勢的高低，根據(jù)電場力與位移方向夾角與90°【詳解】：A、沿著電場線方向電勢降低，所以1、2和3三個等勢面中1的電勢能最高，3的等勢面最低，故A錯誤，B正確；C、正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度方向相同，則將一正電荷由a移到b，力的方向與位移方向的夾角小于90°，電場力做正功，故C正確，D故選：BC?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場線的物理意義：順著電場線方向電勢降低，從而理解等勢面之間電勢的高低。12、ACD【解析】

A.物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，滑動摩擦力作為動力使物體加速運(yùn)動，所以物塊加速過程，摩擦力對物體做正功，故A正確；B.物塊勻速過程中，物塊和傳送帶一起運(yùn)動，此時沒有摩擦力的作用，摩擦力做的功為零，故B錯誤；C.由動能定理知，摩擦力對木塊做功W=-0故C正確；D.由于摩擦力f=μmg，經(jīng)過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止時發(fā)生的位移l=vt，所以摩擦力對木塊做功W=fl=0.5μmgvt故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、力傳感器的讀數(shù)F0力傳感器的讀數(shù)F【解析】

（2）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時，記下右端繩子長度L及力傳感器的讀數(shù)F0，設(shè)小球的質(zhì)量為m，此時該力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測量力傳感器的讀數(shù)F；[3]當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時，小球受到的質(zhì)量與繩子的拉力的合力提供向心力，即為：則小球在最低點(diǎn)A的速度為：（5）[4]小球拉到使繩與豎直方向成角θ時，小球下降的高度為：h＝L（1﹣cosθ）小球減少的重力勢能為：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的動能為：若機(jī)械能守恒，則有：14、d/t滑塊的質(zhì)量M釋放時擋光片到光電門的距離L12(M+m)(【解析】（1）由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為v=（2）根據(jù)以上瞬時速度的公式，因此需要知道滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，計(jì)算動能需要知道滑塊的質(zhì)量M，故還需要測量M．（3）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgL，系統(tǒng)動能的增量為12（4）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中，需要測量系統(tǒng)減小的重力勢能大小，不需要滑塊受到的合力等于繩子的拉力，故不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。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、（1）