2023屆湖南長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，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：（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、(本題9分)據(jù)新華社報(bào)道，2018年5月9日凌晨，我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心完或第274次發(fā)射任務(wù)，成功發(fā)射高分五號(hào)衛(wèi)星，該衛(wèi)星是世界上第一顆實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣和陸地綜合觀測(cè)的全譜段高光譜衛(wèi)星。最初靜止的運(yùn)載火箭點(diǎn)火后噴出質(zhì)量為M的氣體后，質(zhì)量為m的衛(wèi)星(含未脫離的火箭)的速度大小為v，不計(jì)衛(wèi)星受到的重力和空氣阻力。則在上述過程中，衛(wèi)星所受沖量大小為()A．MvB．(M+m)vC．(M-m)vD．mv2、(本題9分)如圖所示，將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的彈力和彈性勢(shì)能的變化情況是（）A．彈力變大，彈性勢(shì)能變小 B．彈力變小，彈性勢(shì)能變大C．彈力和彈性勢(shì)能都變大 D．彈力和彈性勢(shì)能都變小3、牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是（）A．卡文迪許 B．牛頓 C．開普勒 D．伽利略4、(本題9分)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說法正確的是（）A．由于相對(duì)論、量子論的提出，經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)失去了它的意義B．經(jīng)典力學(xué)在今天廣泛應(yīng)用，它的正確性無可懷疑，仍是普遍適用的C．經(jīng)典力學(xué)在宏觀低速運(yùn)動(dòng)、引力不太大時(shí)適用D．經(jīng)典力學(xué)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的電子、中子、質(zhì)子等微觀粒子是適用的5、(本題9分)以下說法正確的是()A．在同一個(gè)接觸面上的摩擦力和彈力的方向不一定垂直B．相互壓緊并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間一定有摩擦力產(chǎn)生C．有摩擦力產(chǎn)生的面上不一定有彈力D．接觸面粗糙，接觸面間有彈力，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則一定有摩擦力產(chǎn)生6、(本題9分)如圖所示，河水流速為v，小船在靜水中的速度為2v。A、B是沿河岸方向相距為d的兩點(diǎn)。小船沿直線AB運(yùn)動(dòng)，在A、B之間往返一次的時(shí)間為A．2dvB．C．dvD．7、(本題9分)汽車?yán)宪囋谄街惫飞蟿蛩傩旭?，突然拖車與汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，各自受的阻力不變，則脫鉤后，在拖車停止運(yùn)動(dòng)前（）A．汽車和拖車的總動(dòng)量不變 B．汽車和拖車的總動(dòng)能不變C．汽車和拖車的總動(dòng)量增加 D．汽車和拖車的總動(dòng)能增加8、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系住一質(zhì)量為m的小球，將細(xì)繩拉直至水平，小球從P位置從靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)過程中通過最低位置Q，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．從P到Q過程中，小球重力功率一直增大B．從P到Q過程中，小球重力功率先增大后減小C．小球通過最低位置Q時(shí)繩彈力大小T=3mgD．小球通過最低位置Q時(shí)繩彈力大小T=2mg9、(本題9分)“神舟七號(hào)”宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它比地球同步衛(wèi)星軌道低很多，則“神舟七號(hào)”宇宙飛船與同步衛(wèi)星相比A．線速度小B．周期小C．角速度大D．向心加速度小10、一個(gè)不帶電的空心金屬球殼，在它的球心處放一帶正電的小球，如圖所示。達(dá)到靜電平衡時(shí)，其電場(chǎng)分布正確的是()A． B． C． D．11、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度12、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時(shí),物體剛好停止運(yùn)動(dòng),圖中給出了拉力隨位移的變化的關(guān)系圖象.則根據(jù)以上信息可以精確得出或估算得出的物理量有()A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)B．合外力對(duì)物體做的功C．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度D．物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間二、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)某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖1，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、_____（填測(cè)量工具）和_____（填“交流”或“直流”）電源；（2）實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是_____A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_____A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）．14、（10分）(本題9分)在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備了下列器材：A．一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、B．細(xì)線、C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、D．紙帶與復(fù)寫紙、E．導(dǎo)線、F．開關(guān)、G．鉛蓄電池、H．托盤（質(zhì)量不計(jì)）、I．砝碼（質(zhì)量已知）、J．低壓交流電源．（1）你認(rèn)為該同學(xué)準(zhǔn)備的器材中哪個(gè)不需要？_____（填寫相對(duì)應(yīng)的字母）（2）要完成實(shí)驗(yàn)還需哪些器材？_____；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出的a-F圖象如圖所示．請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)圖象分析，實(shí)驗(yàn)中漏掉的步驟是_____．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）如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長(zhǎng)度l＝4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圓環(huán)恰能下降h＝3m，A和B的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h＝3m時(shí)的速度vB＝5m/s，則A和B的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管A和B的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h＝3m時(shí)的速度不可能超過多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)．S合上后，小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角α=37°．已知兩板相距d=0.1m，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：(1)流過電源的電流；(2)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(3)小球的質(zhì)量．17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則（1）求小球A與B之間庫(kù)侖力的大小；（2）當(dāng)qd=mg

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】

噴出氣體過程中衛(wèi)星的重力和空氣阻力可忽略不計(jì)，可知在火箭發(fā)射的過程中衛(wèi)星受到氣體對(duì)衛(wèi)星的沖量等于衛(wèi)星動(dòng)量的變化，則：I=△mv=mv，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D?！军c(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，考查了求導(dǎo)彈的速度問題，知道發(fā)射過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒是解題的前提，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以解題。2、C【解析】試題分析：由胡可定律可知，在彈性限度內(nèi)彈簧的形變量越大，彈簧的彈力越大；彈簧的彈性勢(shì)能EP=kx2，在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大．解：將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的伸長(zhǎng)量變大，彈簧的彈力變大，彈性勢(shì)能變大；故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．點(diǎn)評(píng)：在彈性限度內(nèi)彈簧的形變量越大，彈力越大，彈性勢(shì)能越大．3、A【解析】

牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許，故A正確。4、C【解析】

經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是宏觀、低速情形，高速情形要用相對(duì)論，微觀粒子運(yùn)動(dòng)要用量子力學(xué)．【詳解】相對(duì)論、量子論的提出，沒有否定經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論、量子力學(xué)在低速、宏觀狀態(tài)下的特殊情形，對(duì)于高速、微觀的情形經(jīng)典力學(xué)不適用．所以ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C．【點(diǎn)睛】此題考查經(jīng)典力學(xué)的適用范圍和相對(duì)論、量子力學(xué)主要研究的對(duì)象．5、D【解析】

A.摩擦力的方向與彈力的方向互相垂直．故A錯(cuò)誤；BD.相互壓緊并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間，且接觸面粗糙時(shí)，才一定有摩擦力產(chǎn)生．故B錯(cuò)誤、D正確；C.有摩擦力產(chǎn)生的面上一定有彈力，而有彈力不一定有摩擦力，故C錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件，并且要明確摩擦力分為動(dòng)摩擦力和靜摩擦力；它們?cè)谟?jì)算大小時(shí)所用的方法不同，應(yīng)注意區(qū)分．6、D【解析】河水流速為v，小船在靜水中的速度為2v，A、B是沿河岸方向相距為d的兩點(diǎn)，小船沿直線AB運(yùn)動(dòng)，在A、B之間往返一次的時(shí)間t=d7、AD【解析】試題分析：由于汽車的牽引力和受到的阻力都不變，汽車和拖車整體的受力不變，合力的大小為零，所以整體的動(dòng)量守恒，牽引力和阻力的大小雖然不變，但是汽車和拖車運(yùn)動(dòng)的位移的大小不同，根據(jù)動(dòng)能定理可以分析汽車和拖車的總動(dòng)能的變化．在拖車停止運(yùn)動(dòng)前系統(tǒng)所受的合外力為零，動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤．設(shè)拖車與汽車所受的阻力大小分別為f1和f2，則經(jīng)過相同的時(shí)間，它們的位移分別為s1和s2，系統(tǒng)總動(dòng)能的增量為各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系統(tǒng)的總動(dòng)能增加，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤．考點(diǎn)：動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量守恒點(diǎn)評(píng)：本題要求學(xué)生靈活的應(yīng)用動(dòng)量守恒和動(dòng)能定理，根據(jù)動(dòng)量守恒的條件判斷整體的動(dòng)量守恒，根據(jù)牽引力和阻力的做功的情況來判斷動(dòng)能的變化．8、BC【解析】

AB．在釋放時(shí)，速度為零，重力的重力為零，在Q點(diǎn)時(shí)，速度方向與重力方向垂直，重力的功率為零，在下降過程中，速度在豎直方向的分量先增大后減小，故小球重力功率先增大后減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知在最低點(diǎn)解得故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】根據(jù)機(jī)械能守恒定律判斷出速度的變化，利用速度的分解求得豎直方向速度的變化，有P=mgv判斷重力的功率，根據(jù)牛頓第二定律求得在最低點(diǎn)的拉力．9、BC【解析】根據(jù)：GMmr2＝mv2r＝點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道飛船和同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)靠萬有引力提供向心力，掌握線速度、角速度、周期、向心加速度和軌道半徑的關(guān)系．10、CD【解析】

AC.由于電場(chǎng)線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)出發(fā)出的，所以正點(diǎn)荷的電場(chǎng)線都是向外的，由于靜電感應(yīng)，金屬球的內(nèi)壁和外壁會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)的方向是與正電荷的電場(chǎng)的方向相反，最終達(dá)到平衡時(shí)，在球殼內(nèi)部的電場(chǎng)為零，所以沒有電場(chǎng)線，在球殼的外部電場(chǎng)線的方向是向外的，故A項(xiàng)與題意不符，C項(xiàng)與題意相符；BD.當(dāng)金屬球的外殼接地時(shí)，金屬球與大地形成一個(gè)等勢(shì)體，所以金屬球的外面沒有電場(chǎng)線，故B項(xiàng)與題意不符，D項(xiàng)與題意相符。11、BC【解析】本題考查天體運(yùn)動(dòng)、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項(xiàng)C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動(dòng)、萬有引力定律等．12、ABC【解析】因物體在水平恒定拉力F的作用下做勻速運(yùn)動(dòng),則可知F=Ff,又Ff=μFN,FN=mg,由題意可知F,則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可求;因摩擦力是恒力,則摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由題圖得出s=12m,F是變力,F做的正功等于圖線與坐標(biāo)軸所圍成的圖形的面積值,其面積大小可以估算出來(估算方法:可以借鑒“單分子油膜法測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中估算油膜面積的方法),所以合外力對(duì)物體做的功可以估算求出;根據(jù)動(dòng)能定理,W合=EK2-EK1,又知EK2=0,則可求EK1,由EK1=,可求出物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;由于物體在4~12m位移內(nèi)做的是非勻變速運(yùn)動(dòng),故無法求出時(shí)間.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、DBGHIK所在段均可給分（比如回答GH或GI或HI或GHIK）【解析】

①除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺；②實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力．受力平衡時(shí)，小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯(cuò)誤，D正確．③若木板是水平放置的，則小車在運(yùn)動(dòng)過程中要受到滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)小車速度達(dá)最大時(shí)，則小車的合力為零．所以除摩擦力外，還有橡皮筋的拉力．因此橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)．故選B．④在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用圖中紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分，即GK部分進(jìn)行測(cè)量．14、G小車、刻度尺沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】

（1）[1]由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄通過所打點(diǎn)記錄了物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要秒表，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源，而不需要低壓直流電源，即G；

（2）[2]實(shí)驗(yàn)還需要小車；需要測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的位移，因此缺少刻度尺．

（3）[3]從題目中圖象上可知，加速度等于零時(shí)，而外力不等于零，其原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【點(diǎn)睛】