山西省忻州市岢嵐中學(xué)2023年物理高一下期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中A．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgB．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mgC．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgD．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg2、一輛小汽車駛上圓弧半徑為90m的拱橋。當(dāng)汽車經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對橋沒有壓力而騰空，g=10m/s2，則此時(shí)汽車的速度大小為（）A．90m/s B．30m/s C．10m/s D．3m/s3、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和首次比較精確地測出引力常量的科學(xué)家分別是（）A．卡文迪許、牛頓 B．牛頓、卡文迪許C．牛頓、伽利略 D．開普勒、伽利略4、下圖兩種情況中，球的重力均為g，斜面傾角為，擋板對球的壓力分別為()A．B．C．D．5、(本題9分)汽車檢測廠為了檢測汽車的性能，將一個(gè)加速度傳感器固定在汽車上，汽車從靜止開始沿平直路面作直線運(yùn)動(dòng)，通過車載電腦采集數(shù)據(jù)得到汽車的加速度隨時(shí)間變化圖像．汽車和駕駛員及各測量用具的總質(zhì)量為1100kg，汽車的阻力是車重的0.1倍，g=10m/s1．圖是某一次測試中得到的加速度隨時(shí)間變化圖像．對于這次測試，下列說法正確的是A．10s時(shí)汽車受到的牽引力為4800N B．汽車的最大速度約為90m/sC．10s后汽車的功率一定不變 D．40s時(shí)汽車的牽引力為4800N6、(本題9分)“套圈游戲”深受大家的喜愛，游戲者要站到區(qū)域線外將圓圈水平拋出，落地時(shí)套中的物體即為“勝利品”．某同學(xué)在一次“套圈”游戲中，從P點(diǎn)以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，如圖．為了套中該物體，該同學(xué)做了如下調(diào)整，則下列方式中一定套不中的是(忽略空氣阻力)A．P點(diǎn)正上方，以原速度水平拋出B．P點(diǎn)正前方，以原速度水平拋出C．P點(diǎn)位置不變，增大速度水平拋出D．P點(diǎn)正下方，減小速度水平拋出7、(本題9分)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為R，則A． B． C． D．8、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項(xiàng)首次火星探測任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星．假定顆探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．9、(本題9分)兒童樂園中，一個(gè)小孩騎在木馬上隨木馬一起在水平而內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸到木馬的距離為r，小孩的向心加速度為a，如把小孩的轉(zhuǎn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．小孩相對于圓心的線速度不變B．小孩的線速度大小為C．小孩在時(shí)間t內(nèi)通過的路程為D．小孩做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期10、水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直線軌道向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球進(jìn)入圓形軌道后剛好能通過c點(diǎn)，然后小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在直軌道上的d點(diǎn)，重力加速度為gA．小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為2gRB．小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為5mgC．小球在直軌道上的落點(diǎn)d與b點(diǎn)距離為2RD．小球從c點(diǎn)落到d點(diǎn)所需時(shí)間為211、(本題9分)一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以某一初速度豎直上拋，上升過程中受到的空氣阻力恒為重力的k倍，重力加速度為g，則小球在上升h的過程中()A．小球的機(jī)械能減少了kmghB．小球的動(dòng)能減少了kmghC．小球克服空氣阻力所做的功為(k+1)mghD．小球的重力勢能增加了mgh12、(本題9分)如圖是一輛汽車在平直路面上啟動(dòng)過程的速度-時(shí)間圖像，t1時(shí)刻起汽車的功率P保持不變，汽車在整個(gè)行駛過程中受到的阻力大小恒定，由圖像可知A．0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變B．0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大C．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小D．t1~t2時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻汽車的牽引力為二、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)某同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，它在同一豎直線上不同高度處安裝兩個(gè)光電門，然后在高處的光電門正上方一定距離處由靜止釋放小球，下落中小球球心經(jīng)過兩光電門的光束，光電門顯示的遮光時(shí)間分別為t1、t2。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，它還必須測出的物理量有_____________A．小球的質(zhì)量mB．小球的直徑DC．兩光電門中心的距離LD．小球在兩光電門中心間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2）為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要比較小球在兩光電門間運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢能的減少量△Ep與小球增加的動(dòng)能△Ek是否相等，若運(yùn)用所測物理量及相關(guān)常量表示，則△Ep=_________；△Ek=__________。（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，對選擇小球的要求是_____________________。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑（設(shè)為r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中CQ是斜槽，QR為水平槽．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度線與O點(diǎn)對齊．（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的結(jié)論是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）實(shí)驗(yàn)中，對入射小球A在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)的影響，正確的是_____．A．釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B．釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小C．釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱螅壍缹Ρ慌鲂∏虻淖枇υ叫．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，誤差越小．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，質(zhì)量為的木塊靜止于高的光滑桌面上，一粒質(zhì)量為的子彈水平射穿木塊后以的速度沿原方向飛出，木塊在子彈的沖擊下飛離桌面，落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離，取g=10m／s2，試求子彈擊穿木塊前的速度．16、（12分）天文觀測到某行星有一顆以半徑R、周期T環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星質(zhì)量為m．求：（1）該行星的質(zhì)量M是多大?（2）如果該行星的半徑是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道半徑的1/10，那么行星表面處的重力加速度是多大?17、（12分）(本題9分)如圖所示，在高h(yuǎn)1＝30m的光滑水平平臺上，質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢能Ep。若打開鎖扣K，小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺，做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道。B點(diǎn)的高度h2＝15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長為L＝50m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；(2)求小物塊原來壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢能Ep的大??；(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運(yùn)動(dòng)過程中沒有沖出B點(diǎn)，最后停在軌道CD上的某點(diǎn)P（P點(diǎn)未畫出）。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍。

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】

以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，受力分析如圖所示：由題意知點(diǎn)O緩慢移動(dòng)，即在移動(dòng)過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在結(jié)點(diǎn)為O被緩慢拉動(dòng)過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大．A.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析相符，故D正確。2、B【解析】

汽車經(jīng)過橋頂時(shí)受力分析，如圖所示：車對橋恰好沒有壓力而騰空，根據(jù)牛頓第三定律知橋?qū)嚨闹С至榱?，即N=0即汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由其自身的重力提供，有：F=G=m解得：v=A.90m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故A項(xiàng)不合題意.B.30m/s與計(jì)算結(jié)果相符；故B項(xiàng)符合題意.C.10m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)不合題意.D.3m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)不合題意.3、B【解析】試題分析：發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的是牛頓，卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)首次比較精確地測出引力常量的值，開普勒發(fā)現(xiàn)了開普勒三定律，伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)推出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因，故B正確考點(diǎn)：考查了物理學(xué)史4、A【解析】

對球受力分析如圖所示：

由于光滑圓球受共點(diǎn)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以光滑圓球的合力為1．對球受力分析如圖，由共點(diǎn)力平衡的條件得出：圖1中擋板對球的作用力：N2＝Gtanθ；圖2中擋板對球的作用力：N2＝Gsinθ．A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、A【解析】

根據(jù)牛頓第二定律求解10s及40s時(shí)汽車的牽引力；根據(jù)v=at可知，a-t圖像的面積等于速度的增量，從而求解最大速度；根據(jù)P=Fv判斷功率的變化?！驹斀狻?0s時(shí)汽車的加速度是1.0m/s1，根據(jù)牛頓第二定律可知汽車受到的牽引力為F=ma+f=1100×1+0.1×1100×10=4800N，選項(xiàng)A正確；根據(jù)v=at可知，a-t圖像的面積等于速度的增量，則汽車的最大速度約為115格×1×0.1=50m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)P=Fv可知10s后汽車的加速度減小，牽引力減小，速度增加，則功率不一定不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；40s時(shí)汽車的加速度為零，則F=f=1400N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.6、D【解析】

圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏小．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，推導(dǎo)出水平位移與初速度、下落高度的關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行分析．【詳解】設(shè)圓圈平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為h，水平位移為x，初速度為，則有：；解得下落時(shí)間為：；水平位移為：；圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏?。魪腜點(diǎn)正上方，以原速度水平拋出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故A正確；若P點(diǎn)正前方，以原速度水平拋出，則水平位移不變，落地點(diǎn)右移，可能套住物體，故B正確；若P點(diǎn)位置不變，增大速度水平拋出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故C正確；若P點(diǎn)正下方，減小速度水平拋出，h和都減小，由上式知，水平位移減小，圓圈還落到物體左邊，故D錯(cuò)誤．本題選一定套不中的，故選D．【點(diǎn)睛】本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)，要知道平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)；解決本題的關(guān)鍵是能夠推導(dǎo)出水平位移的計(jì)算公式．7、AC【解析】

AB.因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以角速度相等，根據(jù)得，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，則故C正確D錯(cuò)誤。8、AD【解析】

A．探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．9、CD【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小不變，方向時(shí)刻改變；故A錯(cuò)誤.B.根據(jù)得：；故B錯(cuò)誤.C.小孩在時(shí)間t內(nèi)通過的路程為；故C正確.D.小孩做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期；故D正確.10、CD【解析】

A.小球進(jìn)入圓形軌道后剛好能通過c點(diǎn)，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A錯(cuò)誤；B.由機(jī)械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得軌道對小球的支持力F=6mg，根據(jù)牛頓第三定律得：小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為6mg，故B錯(cuò)誤；C.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平位移x=vt=故C正確；D.小球離開軌道后，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球從c點(diǎn)落到d點(diǎn)所需時(shí)間為t=故D正確。11、AD【解析】

A、根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量。在上升過程中，物體克服阻力做功kmgh，故機(jī)械能減小kmgh;故A正確.B、小球上升的過程中，重力和阻力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，則得動(dòng)能的減小量等于(1+k)mgh，故動(dòng)能的減小量大于kmgh;故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)W=FL得小球克服空氣阻力所做的功為kmgh;故C錯(cuò)誤.D、小球上升h，故重力勢能增加mgh;故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確功的物理意義，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度；要掌握各種功能關(guān)系：①總功等于動(dòng)能的變化量；②重力做功等于重力勢能的減小量；③除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量，并能運(yùn)用來分析問題.12、BC【解析】

AB.0～t1時(shí)間內(nèi)為傾斜的直線，加速度不變，汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，牽引力不變，P=Fv，牽引力不變，速度增大，則功率增大，故A錯(cuò)誤，B正確；C.t1～t2時(shí)間內(nèi)圖象的斜率變小，加速度減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，牽引力變小，故C正確；D.t1~t2時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻的速度大于，則由P=Fv可知，汽車的牽引力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCmgL質(zhì)量較大，直徑較小，外表光滑【解析】試題分析：（1）利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，由此可以求出小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，因此需要知道兩光電門長度，及小球的直徑，再根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可以求出所要求的關(guān)系式；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時(shí)的速度，然后根據(jù)動(dòng)能、勢能的定義進(jìn)一步求得動(dòng)能、勢能的變化量；（3）選取質(zhì)量較大，體積較小，則受到阻力較?。?）若想驗(yàn)證小球的機(jī)械能守恒，需測量的物理量有：兩光電門間的高度，及兩光電門點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度，則需要測量球的直徑，從而求得球通過兩光電門的瞬時(shí)速度，而對于質(zhì)量，等式兩邊可能約去，而在兩光電門中心間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是通過儀器讀出，不需要測量，故BC正確，AD錯(cuò)誤；

（2）重力勢能的減少量：，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得動(dòng)能的增量為；（3）當(dāng)阻力越小時(shí)，則實(shí)驗(yàn)誤差越小，因此要選擇質(zhì)量較大，直徑較小，外表光滑的小球；14、（1）A（2）D【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得：mAv0=mAv1+mBv2

又因兩小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間相同，即可求得：mAv0t=mAv1t+mBv2t，

由圖可知，對應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)為：mA=