江蘇省常州市“教學(xué)研究合作聯(lián)盟”2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題含解析

江蘇省常州市“教學(xué)研究合作聯(lián)盟”2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題請考生注意：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)已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為A．0.2 B．2 C．20 D．2002、(本題9分)如圖所示，人站在電動扶梯的水平臺階上，假定人與扶梯一起沿斜面加速上升，在這個過程中，人腳所受的靜摩擦力()A．等于零，對人不做功B．水平向左，對人做負(fù)功C．水平向右，對人做正功D．沿斜面向上，對人做正功3、我國發(fā)生的“天鏈一號01號星”屬于地球同步衛(wèi)星．關(guān)于定點(diǎn)后的“天鏈一號01號星”，下列說法正確的是A．它同時受到萬有引力和向心力B．它“定點(diǎn)”，所以處于靜止?fàn)顟B(tài)C．它處于失重狀態(tài)，不受重力作用D．它的速度大小不變，但加速度不為零4、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，阻力大小F保持不變。當(dāng)汽車的速度為v、加速度為a時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，若此后汽車始終保持額定功率行駛，則（）A．汽車將做勻速運(yùn)動 B．汽車將做勻加速直線運(yùn)動C．發(fā)動機(jī)的額定功率等于Fv D．發(fā)動機(jī)的額定功率等于5、2017年2月23日，天文學(xué)家宣布，在距離地球40光年的單顆恒星TRAPPIST-1周圍發(fā)現(xiàn)7顆類地行星，分別編號為b、c、d、e、f、g、h．7顆行星的運(yùn)動都近似勻速圓周運(yùn)動，可能都已被潮汐鎖定（即行星的自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期）．則以下說法正確的是A．根據(jù)題中信息可以判斷行星h的自轉(zhuǎn)周期最大B．已知某行星的軌道半徑就可以推算該行星的質(zhì)量C．這7顆行星和地球一樣都有晝夜更替D．行星b公轉(zhuǎn)的線速度比h行星小6、(本題9分)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上．從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用．假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大?。苷_描述F與a之間的關(guān)系的圖像是A． B． C． D．7、(本題9分)已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉(zhuǎn)周期為T1，地球自轉(zhuǎn)周期為T2，地球公轉(zhuǎn)周期為T3，近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T4，萬有引力常量為G，由以上條件可知正確的選項(xiàng)是()A．月球公轉(zhuǎn)運(yùn)動的加速度為B．地球的密度為C．地球的密度為D．太陽的質(zhì)量為8、(本題9分)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為的物體，在與水平方向成角的恒定拉力作用下運(yùn)動，則在時間內(nèi)（）A．重力的沖量為B．拉力的沖量為C．拉力的沖量為D．物體動量的變化量等于9、(本題9分)A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，A、B兩球速度的可能值是A．=5m/s,=2.5m/s B．=2m/s,=4m/sC．=3m/s,=3.5m/s D．=-4m/s,=7m/s10、滑雪運(yùn)動深受人民群眾的喜愛，某滑雪運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動員的速率不變，則運(yùn)動員沿AB下滑過程中（）A．所受合外力始終為零B．所受摩擦力大小不變C．合外力做功一定為零D．機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功11、(本題9分)如圖所示，兩個完全相同的小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，是O在地面上的豎直投影，且，若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．初動能之比為1∶3B．重力對兩個小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬間重力的瞬時功率相同12、(本題9分)高精度全息穿透成像探測儀利用電磁波穿透非金屬介質(zhì)，探測內(nèi)部微小隱蔽物體并對物體成像，只有分辨率高體積小、輻射少，應(yīng)用領(lǐng)域比超聲波更廣。關(guān)于電磁波和超聲波，下列說法正確的是（）A．電磁波和超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息C．電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波和超聲波均需依賴于介質(zhì)才能傳播E.電磁波由空氣進(jìn)入水中時速度變小，超聲波由空氣進(jìn)入水中時速度變大二、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)用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，可以比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______.A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，正確計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度υ，描繪v214、（10分）用圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）下列物理量需要測量的是_______，通過計(jì)算得到的是________。（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．與下落高度對應(yīng)的重錘的運(yùn)動時間C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)重力勢能減少量的表達(dá)式___，動能増加量的表達(dá)式______。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，一根原長為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長時，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機(jī)械能增加了多少。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道ABC豎直地放在水平面上，一個質(zhì)量為m的小球在C處以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽贏處飛出時，對軌道的壓力恰好為零，則小球落地點(diǎn)距C處多遠(yuǎn)?小球沖上軌道時的速度是多大？重力加速度為g17、（12分）(本題9分)一個物體從45m高處自由下落，那么（1）該物體經(jīng)多長時間落到地面？（2）在最后1s內(nèi)通過的高度是多少？（g取10m/s2）

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、B【解析】

由日常天文知識可知，地球公轉(zhuǎn)周期為365天，依據(jù)萬有引力定律及牛頓運(yùn)動定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月間距近似為r地，兩式相比＝·.太陽對月球萬有引力F1＝G，地球?qū)υ虑蛉f有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故選B.2、C【解析】

人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的腳所受的靜摩擦力水平向右，摩擦力的方向與位移方向成銳角，則靜摩擦力做正功。故選Ｃ。3、D【解析】

A．地球同步衛(wèi)星只受萬有引力，萬有引力完全充當(dāng)了向心力，向心力不是物體實(shí)際受到的力，A錯誤；B．同步衛(wèi)星，相對于地球靜止，做勻速圓周運(yùn)動，合力不為零，所以不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，B錯誤；C．萬有引力完全充當(dāng)向心力，所以同步衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，但完全失重狀態(tài)只是視重為零，并不是不受重力，C錯誤；D．同步衛(wèi)星相對地球靜止，角速度一定，根據(jù)v=rω可知它的速度大小不變，做勻速圓周運(yùn)動，加速度大小恒定，但不為零，D正確．4、D【解析】

AB．當(dāng)汽車的速度為v、加速度為a時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，若此后汽車始終保持額定功率行駛，速度增加，則牽引力減小，汽車做加速度減小的加速直至勻速。故AB兩項(xiàng)錯誤。CD．當(dāng)汽車的速度為v、加速度為a時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，則：牽牽解得：發(fā)動機(jī)的額定功率故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。5、A【解析】

A.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運(yùn)行的周期：，可知行星的半徑越大，周期越大，可以判斷行星h的自轉(zhuǎn)周期最大，故A項(xiàng)正確；B.同一半徑的軌道可以有不同質(zhì)量的行星，已知某行星的軌道半徑無法推算該行星的質(zhì)量，故B項(xiàng)錯誤；C.由于行星的自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期，行星面向恒星的一面總是面向恒星，沒有晝夜的更替，故C項(xiàng)錯誤；D.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運(yùn)行的線速度：可知行星的半徑越大，線速度越小，可以判斷行星b公轉(zhuǎn)的線速度比h行星大，故D項(xiàng)錯誤。6、C【解析】

根據(jù)物體受力可知：物體受到拉力、摩擦力、重力和支持力，其中重力和支持力為平衡力，物體所受合力為拉力和摩擦力的矢量和．當(dāng)時，物塊受靜摩擦力，物塊始終靜止，物體所受合力為零，加速度為0；當(dāng)時，物塊受滑動摩擦力且大小不變，合力大于零，物塊做加速運(yùn)動．由牛頓第二定律可得，又，則有，根據(jù)圖像可知，綜上所述，正確答案為C．7、ACD【解析】

A．月球向心加速度為：，故A正確；BC．對地球的近地衛(wèi)星：以及M1＝πR3ρ，聯(lián)立解得：，故C正確，B錯誤；D．研究地球繞太陽圓周運(yùn)動，利用萬有引力提供向心力得：，解得：，故D正確；故選ACD。8、BD【解析】重力的沖量，故A錯誤；拉力的沖量，所以B正確，C錯誤；各力的沖量，根據(jù)動量定理知，合力的沖量等于動量的變化量，則動量的變化量為，所以D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道沖量等于力與時間的乘積，知道合力的沖量等于動量的變化量．9、BC【解析】

以碰撞前A的速度方向?yàn)檎较?，碰撞前系統(tǒng)的總動量：p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg?m/s，系統(tǒng)的總動能：Ek=mAvA2+mBvB2=22J；A．如果碰撞后vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合實(shí)際情況，不可能，故A錯誤；B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，則碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg?m/s系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J則碰撞后系統(tǒng)動量守恒，總動能能不增加，是可能的，故B正確；C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，則碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg?m/s碰撞后系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J則碰撞后系統(tǒng)動量守恒，總動能能不增加，是可能的，故C正確；D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg?m/s碰撞后系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J碰撞后總動能增加，不符合實(shí)際情況，不可能，故D錯誤；故選BC．【點(diǎn)睛】本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用，要知道碰撞過程中系統(tǒng)所受的合外力為零，遵守動量守恒定律．碰撞過程機(jī)械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．10、CD【解析】

滑雪運(yùn)動員的速率不變做勻速圓周運(yùn)動，加速度不為零，運(yùn)動員所受合外力大小不為0，對運(yùn)動員進(jìn)行受力分析，結(jié)合受力的特點(diǎn)分析摩擦力的變化．摩擦力做功運(yùn)動員的機(jī)械能減?。驹斀狻緼、滑雪運(yùn)動員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運(yùn)動員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運(yùn)動員所受合外力始終不為零，A錯誤；B、運(yùn)動員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動摩擦力，由圖可知，運(yùn)動員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運(yùn)動員的速率不變，則運(yùn)動員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以滑動摩擦力也逐漸減小，B錯誤；C、滑雪運(yùn)動員的速率不變則動能不變，由動能定理可知，合外力對運(yùn)動員做功為0，C正確；D、運(yùn)動員從A到B下滑過程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影響機(jī)械能，所以機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功，D正確．11、CD【解析】

A.由于平拋運(yùn)動的高度相同，則運(yùn)動的時間相同，因?yàn)閮晌矬w的水平位移之比為1：3，根據(jù)知，初速度之比為1：3，則初動能之比是，故A錯誤；B.根據(jù)可知，重力對兩個小球做功相同，故B錯誤；C.由于重力的功和時間相同，則根據(jù)可知，重力做功的平均功率相同，故C正確；D.豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，則小球落地的豎直速度為，則落地瞬間重力的瞬時功率，即兩球落地瞬間重力的瞬時功率相同，選項(xiàng)D正確。12、BCE【解析】

A．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而超聲波是縱波，不能發(fā)生偏振，故A錯誤；B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息，故B正確；C．干涉和衍射是一切波特有的現(xiàn)象，電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故C正確；D．電磁波在真空中能傳播，超聲波需依賴于介質(zhì)才能傳播，故D錯誤；E．電磁波由空氣進(jìn)入水中時速度變小，超聲波由空氣進(jìn)入水中時速度變大，故E正確。故選BCE。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC不正確【解析】

第一空.為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動能的增加量和重力勢能的減小量關(guān)系，故選：A；第二空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確，ABD錯誤；第三空.該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h則此時v2-h圖象就是過原點(diǎn)的一條直線。所以要想通過v2-h圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，