甘肅省東鄉(xiāng)族自治縣第二中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)德國天文學(xué)家們曾于2008年證實，位于銀河系中心，與地球相距2.6萬光年的“人馬座A”其實是一個質(zhì)量超大的黑洞．假設(shè)銀河系中心僅此一個黑洞，太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運動，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量已知)A．太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B．太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑2、一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。下列說法正確的是（）A．壘球的動量變化量大小為3.6kg·m/sB．球棒對壘球的沖量大小為126N·sC．球棒對壘球的平均作用力大小為1260ND．球棒對壘球做的功為36J3、(本題9分)地球質(zhì)量是多少?這不可能用天平稱量,但是可以通過萬有引力定律來“稱量”,早在萬有引力定伸發(fā)現(xiàn)之前已經(jīng)測得地球的半徑為,地球表面的重力加速度為.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律100多年后,英國物理學(xué)家卡文迪許測出了萬有引力常量,若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,就可以求地球的質(zhì)量為（）A．B．C．D．4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩小球用長度不等的線分別懸掛于等高的O1和O2兩點，將兩球拉起使線伸直呈水平狀態(tài)后無初速釋放，則兩球到達最低點時具有相同的()A．速度B．機械能C．重力勢能D．動能5、關(guān)于機械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是A．物體所受的合外力為零時，機械能守恒B．物體沿斜面加速下滑過程中，機械能一定不守恒C．系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時，系統(tǒng)的機械能守恒D．在空中飛行的炮彈爆炸前后機械能守恒6、(本題9分)如圖所示，水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，一帶電金屬滑塊以Ek0＝30J的初動能從斜面底端A沖上斜面，到頂端B時返回，已知滑塊從A滑到B的過程中克服摩擦力做功10J，克服重力做功24J，則()A．滑塊帶正電，上滑過程中電勢能減小4JB．滑塊上滑過程中機械能增加4JC．滑塊上滑到斜面中點時重力勢能增加14JD．滑塊返回到斜面底端時動能為15J7、(本題9分)下列所述的實例中，機械能守恒的是（）A．跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降B．斜向上拋出的石子C．飛機在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的過程D．光滑水平桌面上勻速運動的木塊8、如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內(nèi)沿圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、(本題9分)如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點．一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點靜止開始沿軌道滑下，然后滑入BC軌道，最后恰好停在C點．已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則A．全程滑塊水平方向相對地面的位移R+LB．全程小車相對地面的位移大小C．μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=μLD．滑塊m運動過程中的最大速度10、(本題9分)如圖所示，光滑圓管固定在豎直平面內(nèi)，有一小球在管內(nèi)做圓周運動．忽略空氣阻力，小球在運動過程中（）A．動能不斷變化B．機械能不守恒C．重力勢能不斷變化D．只有重力對小球做功11、(本題9分)如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W12、(本題9分)平行金屬板、與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板的處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為，電荷量，初速度為零的粒子，粒子在加速電場的作用下穿過板的小孔，緊貼板水平進入偏轉(zhuǎn)電場；改變滑片的位置可改變加速電場的電壓和偏轉(zhuǎn)電場的電壓，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比B．滑片向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖，一質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點）從高為h的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此過程中，重力對物體做功WG=________，斜面對物體的彈力做功WN=________．14、(本題9分)汽車以72km/h的速度過凸型橋最高點時，對橋的壓力是車重的一半。將凸型橋看成圓弧，重力加速度取10m/s2。則該橋的半徑為_________m。15、(本題9分)下圖為密閉的理想氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖像，圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，則T1______T2（選填“大于”或“小于”）；氣體溫度升高時壓強增大，從微觀角度分析，這是由于分子熱運動的_______增大了．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長為的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運動，不計一切摩擦AB均視為質(zhì)點重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時滑塊B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到與圓心O同高度時的速度大??；(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對滑塊B做的功。17、（10分）(本題9分)如圖是小型電動打夯機的結(jié)構(gòu)示意圖，電動機帶動質(zhì)量為m=50kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點)繞轉(zhuǎn)軸O勻速運動，重錘轉(zhuǎn)動半徑為R=0.5m。電動機連同打夯機底座的質(zhì)量為M=25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計，重力加速度g取10m/s2.求：(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時，才能使打夯機底座剛好離開地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)打夯機的重錘通過最低位置時，打夯機對地面的壓力為多大？

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

設(shè)太陽系的質(zhì)量為m，黑洞的質(zhì)量為M，太陽系繞黑洞做圓周運動的向心力由萬有引力提供，則，解得黑洞的質(zhì)量M：，則已知太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期T和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量；或者已知太陽系的運行速度v和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量M，故選項D正確，ABC錯誤.2、C【解析】

設(shè)壘球的初速度的方向為正方向，則末速度為。A．動量的變化量為矢量，有即壘球的動量變化量大小為12.6kg·m/s，負號表示方向與初速度方向相反，故A錯誤；B．由動量定理可知，球棒對壘球的沖量大小為12.6N·s，負號表示方向與初速度方向相反，故B錯誤；C．由沖量的定義可知，球棒對壘球的平均作用力大小為故C正確；D．球棒對壘球作用的過程，由動能定理可知，球棒對壘球做的功為故D錯誤。故選C。3、A【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M，地球上的物體質(zhì)量為m，重力等于萬有引力，即G=mg，則地球質(zhì)量M=；故選A.4、B【解析】

兩球開始下落時處于同一高度，具有相同的重力勢能，兩球下落過程中機械能守恒，在任何時刻兩球的機械能都相同。因此，兩球到達最低點時，機械能相等。但由于擺長不同，小球到達最低點時的重力勢能不同，所以動能不同，速度不同，則ACD錯誤，B正確。故本題選B。5、C【解析】試題分析：物體所受的合外力為零時，機械能不一定守恒，例如在豎直方向做勻速運動的物體，選項A錯誤；物體沿斜面加速下滑過程中，如果加速度為gsinα則說明物體不受阻力作用，則機械能守恒，選項B錯誤；系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時，系統(tǒng)的機械能守恒，選項C正確；在空中飛行的炮彈爆炸后，由于火藥釋放出能量，故機械能要增加，選項D錯誤．考點：機械能守恒定律的條件判斷．6、A【解析】

A．動能定理知上滑過程中代入數(shù)值得電場力做正功，滑塊帶正電，電勢能減小4J，A正確；B．由功能關(guān)系知滑塊上滑過程中機械能的變化量為即機械能減小6J，B錯誤；C．由題意知滑塊上滑到斜面中點時克服重力做功為12J，即重力勢能增加12J，C錯誤；D．由動能定理知，所以滑塊返回到斜面底端時動能為10J，D錯誤．故選A?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢能的變化量，合力做功等于動能的變化量，除重力以外其它力做功等于機械能的變化量，電場力做功等于電勢能的變化量．7、BD【解析】

A.跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降，動能不變，重力勢能減小，所以機械能減小，故選項A不合題意；

B.斜向上拋出的石子，在空中運動過程中只有重力做功，機械能守恒，故選項B符合題意；

C.飛機在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的過程中，動能不變，但重力勢能不斷改變，機械能總量是不守恒的，故選項C不合題意；

D.光滑水平桌面上勻速運動的木塊，動能和重力勢能都不變，機械能守恒，故選項D符合題意。8、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得A.，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，可知b所需向心力最小，故A項與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項與題意相符；C.所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故C項與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項與題意不相符。9、BC【解析】

AB．設(shè)全程小車相對地面的位移大小為s，則滑塊水平方向相對地面的位移．

取水平向右為正方向，由水平動量守恒得：即結(jié)合，解得故A錯誤，B正確；

C．對整個過程，由動量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正確；D．滑塊剛滑到B點時速度最大，取水平向右為正方向，由動量守恒定律和機械能守恒分別得：聯(lián)立解得故D錯誤．故選BC.

點睛：本題主要考查系統(tǒng)水平方向動量守恒和能量守恒的問題，要注意系統(tǒng)的總動量并不守恒，只是水平方向動量守恒，運用動量守恒定律列式時要注意位移的參照物是地面．10、ACD【解析】

圓管光滑，小球運動過程不受摩擦力作用，小球運動過程只有重力做功，小球的機械能守恒，小球在運動過程中，通過重力做功，小球的動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，小球的動能與重力勢能不斷變化，但機械能不變，故ACD正確，B錯誤；故選ACD．【點睛】本題考查了判斷小球動能、重力勢能與機械能是否變化，知道機械能守恒的條件、應(yīng)用機械能守恒定律可以解題．11、BC【解析】

A.從速度時間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止狀態(tài)，所以推力做功為零，故A錯誤；B.速度時間圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時間圖象可以知道在2-3s的時間內(nèi)，物體勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為2N，故摩擦力做功為所以克服摩擦力做功2.0J，故B正確；C.第1．5s速度為1m/s，故第1．5s時推力的功率為故C正確；D.F在第二秒做功，F(xiàn)的功為：所以第2內(nèi)推力F做功的平均功率為：故D錯誤．12、BC【解析】

A．在加速電場中，由動能定理得在偏轉(zhuǎn)電場中，加速度為則偏轉(zhuǎn)距離為運動時間為聯(lián)立上式得其中l(wèi)是偏轉(zhuǎn)極板的長度，d是板間距離。粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比，故A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值聯(lián)立解得滑片向右滑動的過程中，U1增大，U2減小，可知偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，故B正確；CD．緊貼M板飛出時，電場做功最多，粒子具有最大速率。由動能定理解得故C正確，D錯誤。故選BC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、mgh1【解析】試題分析：當(dāng)力和位移的夾角為銳角時，力對物體做正功，當(dāng)力和位移的夾角為鈍角時，力對物體做負功，當(dāng)力的方向與物體運動的方向垂直時力對物體不做功．解：對物體受力分析可知，物體受到的重力是豎直向下的，斜面對物體的支持力是垂直于斜面向上的，而物體的運動是沿著斜面的向下的，所以重力與位移的夾角為銳角，根據(jù)功的公式可知，重力要對物體做正功，大小為mgh，而支持力是與物體的位移的方向垂直的，所以支持力對物體不做功．故答案為mgh；1．【點評】本題考查的是學(xué)生對功的理解，根據(jù)功的定義可以分析做功的情況．14、80【解析】設(shè)汽車的質(zhì)量為m，汽車在凸形橋最高點受到的橋面支持力為F，由題可得,汽車的速度為v=72km/h=20m/s;在橋面最高點，對汽車，根據(jù)牛頓第二定律得：，可得【點睛】汽車過凸形橋最高點、過凹形橋最低點、火車轉(zhuǎn)彎等，是向心力在實際中的應(yīng)用．關(guān)鍵要分析物體的受力情況，確定向心力的來源，明確指向圓心的合力充當(dāng)向心力．15、小于平均動能【解析】

由圖可看出T1圖線最高點所對的v值比T1圖線最高點所對的v值要小，則T1小于T1．氣體溫度升高壓強增大，是由于分子熱運動的平均動能增大引起的．三．計算題(22分)16、(1)F=(2)v=(3)