江蘇省無(wú)錫市石塘灣中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析_第1頁(yè)
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江蘇省無(wú)錫市石塘灣中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分,選不全的得3分,有選錯(cuò)的或不答的得0分)1、質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在地面上未發(fā)射時(shí)的重力為G0,它在離地面的距離等于地球半徑R的圓形軌道上運(yùn)行時(shí),其()A.周期為4π2mRB.速度為2C.動(dòng)能為G0RD.所受萬(wàn)有引力為12、(本題9分)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),相繼經(jīng)過(guò)兩段距離為24m的路程,第一段用時(shí)4s,第二段用時(shí)2s,則物體的加速度是()A. B. C. D.3、(本題9分)一個(gè)物體在地球表面所受的重力為G,在距地面高度為地球半徑的位置,物體所受地球的引力大小為()A.G/2B.G/3C.G/4D.G/94、(本題9分)轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛(ài),如圖所示,其中也包含了許多的物理知識(shí),假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是:A.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小B.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越大C.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度越小D.筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的5、(本題9分)兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2,若它們只受太陽(yáng)引力的作用,那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為(

)A.1B.m1r1m6、(本題9分)以地面為參考系,下列研究對(duì)象中做圓周運(yùn)動(dòng)的是A.運(yùn)動(dòng)員擲出的鏈球B.行駛列車(chē)上鐘表的時(shí)針尖端C.行進(jìn)中自行車(chē)輪胎上的氣門(mén)芯D.教室里的吊扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片上的點(diǎn)7、(本題9分)如圖所示,一顆極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方按圖示方向第一次運(yùn)行至南緯60°正上方時(shí)所用時(shí)間為t,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響.由以上條件可以求出()A.衛(wèi)星運(yùn)行的周期 B.衛(wèi)星距地面的高度C.衛(wèi)星的質(zhì)量 D.地球的質(zhì)量8、(本題9分)1019年4月10日11點(diǎn),天文學(xué)家召開(kāi)全球新聞發(fā)布會(huì),宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。科學(xué)家曾在一個(gè)河外星系中,發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng),它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),將黑洞視為質(zhì)點(diǎn),且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1,軌道半徑為r1,角速度為ω1,加速度為a1,周期為T(mén)1,另一黑洞的質(zhì)量為M1,軌道半徑為r1,角速度為ω1,加速度為a1,周期為T(mén)1.根據(jù)所學(xué)知識(shí),下列選項(xiàng)正確的是()A.雙黑洞的角速度之比ω1:ω1=M1:M1B.雙黑洞的軌道半徑之比r1:r1=M1:M1C.雙黑洞的向心加速度之比a1:a1=M1:M1D.兩黑洞的周期之比為T(mén)1:T1=l:19、如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直高度為h,若全過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),下列說(shuō)法正確的是()A.彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大B.彈簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,合外力的沖量為零D.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh10、(本題9分)兩個(gè)物體a和b,其質(zhì)量分別為ma和mb,且ma>mb,它們的初動(dòng)能相同.若它們分別受到不同的阻力Fa和Fb的作用,經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間停下來(lái),它們的位移分別為Xa和Xb,則()A.Fa<Fb B.Fa>Fb C.Xa>Xb D.Xa<Xb11、如圖為過(guò)山車(chē)以及軌道簡(jiǎn)化模型,不計(jì)一切阻力,以下判斷正確的是A.過(guò)山車(chē)在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.過(guò)山車(chē)在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C.過(guò)山車(chē)在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于D.過(guò)山車(chē)在斜面h=3R高處由靜止滑下通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于其重力12、如圖所示,一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為M的木板,靜止在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以水平初速度v0,從木板的左端滑向另一端,設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí),物塊仍在長(zhǎng)木板上,物塊相對(duì)木板的位移為d,木板相對(duì)地面的位移為s.則在此過(guò)程中A.摩擦力對(duì)物塊做功為-μmg(s+d)B.摩擦力對(duì)木板做功為μmgsC.木板動(dòng)能的增量為μmgdD.由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs二.填空題(每小題6分,共18分)13、(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示.把第一個(gè)點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn).經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為1.22cm、2.99cm、3.14cm、4.67cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí),物體的速度________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);(2)重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢(shì)能的減少量△EP=_______J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);動(dòng)能的增加量△Ek=_______J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).(3)通過(guò)計(jì)算,數(shù)值上△EP_____△Ek(填“<”、“>”或“=”),這是實(shí)驗(yàn)存在誤差的必然結(jié)果,該誤差產(chǎn)生的主要原因是___________________________________.(4)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi),重錘從靜止開(kāi)始到打出C點(diǎn)的過(guò)程中,得到的結(jié)論是_____________________.14、在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)_____mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下表:由右表數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)。(3)圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)第(2)問(wèn)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線,并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖4所示,圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U─I圖線,由圖線得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(kāi)__________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.1×10-2ΩmB.1×10-3ΩmC.1×10-6ΩmD.1×10-8Ωm15、(本題9分)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲的直徑,如圖所示,該金屬絲的直徑為_(kāi)_________.三.計(jì)算題(22分)16、(12分)如圖所示,質(zhì)量m=70kg的運(yùn)動(dòng)員以10m/s的速度從高h(yuǎn)=10m的滑雪場(chǎng)A點(diǎn)沿斜坡自由滑下,以最低點(diǎn)B為零勢(shì)能面,一切阻力可忽略不計(jì).求運(yùn)動(dòng)員:(g=10m/s2)(1)在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能;(2)到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大?。?3)相對(duì)于B點(diǎn)能到達(dá)的最大高度.17、(10分)(本題9分)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過(guò)測(cè)量離子飛行時(shí)間得到離子的荷質(zhì)比,如圖1.帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的真空管AB,可測(cè)得離子飛越AB所用時(shí)間.改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC,在電場(chǎng)的作用下離子返回B端,此時(shí),測(cè)得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間,(不計(jì)離子重力)(1)忽略離子源中離子的初速度,①用計(jì)算荷質(zhì)比;②用計(jì)算荷質(zhì)比.(2)離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同,設(shè)兩個(gè)荷質(zhì)比都為的離子在A端的速度分別為和(),在改進(jìn)后的方法中,它們飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差,可通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使2.求此時(shí)E的大?。?/p>

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(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分,選不全的得3分,有選錯(cuò)的或不答的得0分)1、A【解析】

在地球表面上時(shí),由重力等于萬(wàn)有引力,有GMm衛(wèi)星在距地面的距離等于地球半徑R的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),其軌道半徑為2R,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有:GMm聯(lián)立可得:A.衛(wèi)星的周期T=4故A項(xiàng)與題意相符;B.衛(wèi)星的速度v=故B項(xiàng)與題意不相符;C.衛(wèi)星的動(dòng)能Ek故C項(xiàng)與題意不相符;D.所受萬(wàn)有引力為F=GMm故D項(xiàng)與題意不相符。2、B【解析】第一段平均速度為:,第二段平均速度為:,根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度知,兩個(gè)中間時(shí)刻的時(shí)間間隔為:,加速度為:,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤;故選B.【點(diǎn)睛】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出兩個(gè)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,結(jié)合速度時(shí)間公式求出物體的加速度.3、C【解析】物體在地球表面時(shí),有:F=GMmR2,在距離地面高度為地球半徑的位置時(shí),4、A【解析】C、筆桿上的各個(gè)點(diǎn)都做同軸轉(zhuǎn)動(dòng),所以角速度是相等的,故C錯(cuò)誤;A、由向心加速度公式,筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小,故A正確;B、根據(jù)可知,筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越小,故B錯(cuò)誤;D、筆桿上的桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由桿的彈力提供的,與萬(wàn)有引力無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;故選A.【點(diǎn)睛】各點(diǎn)的角速度是相等的,根據(jù)向心加速度公式確定向心加速度大小,根據(jù)各確定向心線速度大小,筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是桿的彈力提供.5、D【解析】

由萬(wàn)有引力提供向心力,可得向心加速度表達(dá)式,進(jìn)而可得比值;【詳解】對(duì)m1和m2由萬(wàn)有萬(wàn)有引力提供向心力可得:GM聯(lián)立可以得到:a1【點(diǎn)睛】本題主要是萬(wàn)有引力提供向心力的應(yīng)用,在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中加強(qiáng)訓(xùn)練。6、D【解析】運(yùn)動(dòng)員擲出的鏈球做拋體運(yùn)動(dòng).故A錯(cuò)誤;行駛列車(chē)上鐘表的時(shí)針尖端相對(duì)于地面既有水平方向的直線運(yùn)動(dòng),又有圓周運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;行進(jìn)中自行車(chē)輪胎上的氣門(mén)芯既有水平方向的直線運(yùn)動(dòng),又有圓周運(yùn)動(dòng).故C錯(cuò)誤;教室里的吊扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片上的點(diǎn)相對(duì)于地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng).故D正確.故選D點(diǎn)睛:參考系的選擇可以是任意的,一般情況下我們選擇相對(duì)于地面靜止的物體為參考系.如果選定為參考系,這個(gè)物體就假定為不動(dòng).7、ABD【解析】衛(wèi)星從北緯30°的正上方,第一次運(yùn)行至南緯60°正上方時(shí),剛好為運(yùn)動(dòng)周期的1/4,所以衛(wèi)星運(yùn)行的周期為4t,故A正確;知道周期、地球的半徑,由,可以算出衛(wèi)星距地面的高度,故B正確;通過(guò)上面的公式可以看出,只能算出中心天體的質(zhì)量,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D正確.故選ABD.8、BCD【解析】

AD.一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng),在相互之間的萬(wàn)有引力的作用下,繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),具有相同的角速度和周期,ω1:ω1=T1:T1=1:1,故A項(xiàng)不合題意,D項(xiàng)符合題意;B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,有M1ω1r1=M11ω1r1,其中r1+r1=L,得到r1:r1=M1:M1,故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)a=ω1r,因?yàn)閍1:a1=r1:r1=M1:M1,故C項(xiàng)符合題意.9、BCD【解析】

A.彈簧與桿垂直時(shí),小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供,加速度與速度同向,小球仍然加速,當(dāng)加速度為0時(shí),小球的速度最大,A錯(cuò)誤;B.小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能總和不變,彈簧與桿垂直時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量最小,彈性勢(shì)能最小,所以小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大,B正確;C.根據(jù)動(dòng)量定理,合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量,小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)量變化量為0,所以合外力的沖量為零,C正確;D.根據(jù)動(dòng)能定理,合外力做功之和等于動(dòng)能的變化量,小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能變化量為0,減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,D正確。故選BCD。10、BD【解析】

根據(jù)動(dòng)能與速度的關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析位移關(guān)系,由動(dòng)能定理分析阻力的大小關(guān)系;【詳解】設(shè)物體的初速度為v,初動(dòng)能為,所受的阻力為F,通過(guò)的位移為x.

物體的速度與動(dòng)能的關(guān)系為,得

由得,由題t和相同,則質(zhì)量越大,位移越小,由于,所以;

由動(dòng)能定理得:,因初動(dòng)能相同,F(xiàn)與x成反比,則,故選項(xiàng)BD正確,選項(xiàng)AC錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】本題綜合考查動(dòng)能、動(dòng)能定理及位移公式,在解題時(shí)要注意如果題目中涉及時(shí)間時(shí),則應(yīng)考慮應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,不涉及時(shí)間應(yīng)優(yōu)先采用動(dòng)能定理或功能關(guān)系.11、CD【解析】

A.過(guò)山車(chē)在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),只有重力做功,其機(jī)械能守恒,動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,知速度大小變化,不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.在最低點(diǎn)時(shí),乘客的加速度向上,處于超重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.在最高點(diǎn),重力和軌道對(duì)車(chē)的壓力提供向心力,當(dāng)軌道對(duì)車(chē)的壓力為零時(shí),速度最小,則得:所以過(guò)山車(chē)在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于,故C正確;D.過(guò)山車(chē)在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:解得;所以軌道對(duì)車(chē)的支持力為故D正確;12、AB【解析】

A.物塊相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的位移為x1=s+d,則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d),故A正確;B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,做正功,則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs,故B正確;C.對(duì)木板,根據(jù)動(dòng)能定理可知,木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功,即為μmgs,故C錯(cuò)誤;D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移,即為μmgd,故D錯(cuò)誤.二.填空題(每小題6分,共18分)13、(1)3.67(2)6.876.73(3)>阻力做功(4)機(jī)械能守恒【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得(2),(3)根據(jù)(2)可知,該誤差產(chǎn)生的主要原因是由于在物體下落的過(guò)程中,不可避免的要克服阻力做功,因此重力勢(shì)能并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故重力勢(shì)能的減小量總是要大于動(dòng)能的增量.(4)比較和可知,二者基本相等,因此在誤差允許范圍內(nèi)重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量,重物下落的機(jī)械能守恒.14、(

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