江蘇省無錫市石塘灣中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

江蘇省無錫市石塘灣中學(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，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，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，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．行駛列車上鐘表的時(shí)針尖端C．行進(jìn)中自行車輪胎上的氣門芯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)家召開全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(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T1，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T1．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T1：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)的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，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)過相等的時(shí)間停下來，它們的位移分別為Xa和Xb，則()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb11、如圖為過山車以及軌道簡(jiǎn)化模型，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點(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)，重錘從靜止開始到打出C點(diǎn)的過程中，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______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___________（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__________．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，可通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使2．求此時(shí)E的大小．

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，與萬有引力無關(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由萬有萬有引力提供向心力可得：GM聯(lián)立可以得到：a1【點(diǎn)睛】本題主要是萬有引力提供向心力的應(yīng)用，在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中加強(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)中自行車輪胎上的氣門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．過山車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)車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對(duì)車的壓力為零時(shí)，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得；所以軌道對(duì)車的支持力為故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程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力勢(shì)能并沒有全部轉(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、（