2023年安徽省泗縣九里溝中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，軌道半徑，周期，已知萬有引力常量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以求得的物理量為A．地球的質(zhì)量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小2、下列說法正確的是A．瞬時速度是矢量，平均速度是標量B．做直線運動的物體，位移大小可能等于路程C．做曲線運動的物體，所受的合力可能為零D．做曲線運動的物體，可能處于平衡狀態(tài)3、(本題9分)北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s24、(本題9分)有一顆行星，其近地衛(wèi)星的線速度大小為v，假設(shè)宇航員在該行星表面上做實驗，宇航員站在正以加速度a勻加速上升的電梯中，用彈簧測力計懸掛質(zhì)量為m的物體時，看到彈簧測力計的示數(shù)為F.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m5、鷹在高空中盤旋時，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如圖所示。當翼面與水平面成θ角并以速率v勻速水平盤旋時的半徑為A．R=v2gcosθ B．6、(本題9分)神舟六號載人飛船順利發(fā)射升空后，經(jīng)過115小時3的太空飛行，在離地面約為430km的圓軌道上運行了77圈，運動中需要多次軌道維持．所謂軌道維持就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定飛行，如果不進行軌道維持，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況是A．動能、重力勢能和機械能逐漸減少B．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變C．重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變D．重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小7、有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強度為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，電子的電荷量為q，此時電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)通過橫截面積的電子數(shù)目可表示為（）A．nSvΔt B．nvΔt C． D．8、(本題9分)物體A的加速度為3,物體B的加速度為-5,下列說法正確的是()A．物體A的加速度比物體B的加速度大B．物體B的速度變化比物體A的速度變化快C．物體A的速度一定在增加D．物體B的速度可能在減小9、(本題9分)一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)開始向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中：A．地面對他的沖量大小為mvB．地面對他的沖量大小為mv＋mgΔt，C．地面對他做的功為零D．地面對他做的功為mv210、我國為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運行周期一定相同11、(本題9分)如圖所示，水平地面上不同位置的三個物體沿三條不同的路徑拋出，最終落在同一點，三條路徑的最高點是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．沿路徑1拋出的物體落地的速率最大B．沿路徑3拋出的物體在空中運動的時間最長C．三個物體拋出時初速度的豎直分量相等D．三個物體拋出時初速度的水平分量相等12、如圖所示，可視為質(zhì)點的小球用不可伸長的結(jié)實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質(zhì)量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”，已知當?shù)氐闹亓铀俣龋?）下列物理量需要測量的是_______，通過計算得到的是________。（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、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g.圖乙是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點.根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點到D點重力勢能減少量的表達式___，動能増加量的表達式______。14、（10分）(本題9分)在“用電火花計時器（或電磁打點計時器）探究勻變速直線運動”的實驗中，某同學(xué)打出了一條紙帶．已知計時器打點時間間隔為0.02s，他按打點的先后順序，從比較清晰的點起，每五個點取作一個計數(shù)點，分別標明O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖3所示，則：B、C兩計數(shù)點間的時間間隔為_________s，B、C兩計數(shù)點間的距離是_____m；在B、C之間的平均速度大小為________m/s，打C點時的瞬時速度大小為________m/s．（后面三個空結(jié)果保留三位小數(shù)）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做功108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當彈簧剛好恢復(fù)原長時，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大??？（2）當彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度h=0.8m。一質(zhì)量為m=0.5kg的子彈以水平速度v0=4m/s射入物塊且未擊穿，子彈射入物塊時間極短且已知系統(tǒng)損失的機械能為3J，重力加速度為g=10m/s2。不計空氣阻力，試求：(1)物塊的質(zhì)量；(2)物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB段是半徑為R的光滑1/4圓弧軌道，其低端切線水平，BC段是長為163R的水平軌道，其右端緊靠長為2R、傾角θ=37o的傳送帶CD，傳送帶以u=2gR的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．在距B點L0＝43R處的的水平軌道上靜止一個質(zhì)量為m的物體Q．現(xiàn)將質(zhì)量M=3m的物體P自圓弧軌道上的A點由靜止釋放，并與靜止在水平軌道上的Q發(fā)生彈性碰撞．已知物體P和Q與水平軌道及傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，不計物體P(1)物體P到達圓弧軌道B點時對軌道的壓力；(2)物體P、Q碰撞后瞬間Q的速度大?。?3)物體P、Q從開始運動到第一次速度減小到零的時間．

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、A【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，；代入數(shù)據(jù)可得：M=6×1024kg．故A正確；B.由于沒有給出地球的半徑，所以不能求出地球的密度。故B錯誤；C.由于沒有給出地球的半徑，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C錯誤；D.由于沒有給出衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小。故D錯誤；2、B【解析】

A.瞬時速度和平均速度都是矢量，故A錯誤。B.當物體做單方向的直線運動時，位移的大小等于路程，故B正確。CD.曲線運動的速度方向是沿著切線方向，時刻在改變，一定是變速運動，一定有加速度，合力一定不為零，不能處于平衡狀態(tài)，故CD錯誤。3、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；4、D【解析】

宇航員用彈簧秤豎直懸掛質(zhì)量為m的鉤碼向上加速時，彈簧秤的示數(shù)為F，

則有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充當向心力：mv2r=mg【點睛】本題是衛(wèi)星類型的問題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動，由中心天體的萬有引力提供向心力。重力加速度g是聯(lián)系星球表面宏觀物體運動和天體運動的橋梁。5、B【解析】

分析鷹的受力情況，由重力和機翼升力的合力提供向心力，作出鷹的受力圖，由牛頓第二定律列式分析?！驹斀狻窥椩诟呖罩斜P旋時，對其受力分析，如圖：根據(jù)翼面的升力和其重力的合力提供向心力，得：mgtan化簡得：R=vA．R=vB．R=vC．R=vD．R=v【點睛】本題主要考查了基本的圓周運動的應(yīng)用，較為簡單。6、D【解析】

軌道逐漸降低，引力做正功，重力勢能減小，動能增大，因為阻力做功，所以機械能減小，故選D【點睛】基礎(chǔ)題，比較簡單，關(guān)鍵是知道過程中引力做正功，阻力做負功；7、AC【解析】

CD．根據(jù)電流的微觀表達式I=nqvS，在△t時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量Q=I△t則在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為選項C正確，D錯誤；AB．將I=nevS代入得故A正確，B錯誤。8、BD【解析】

A．物體A、B的加速度，正負號代表方向，絕對值大小代表加速度大小，故A項錯誤．B．由加速度的定義可知，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，故B項正確．C．若A速度方向與其加速度方向相反，則物體A的速度減小，故C項錯誤．D．若B速度方向與其加速度方向相反，則物體B的速度減小，故D項正確．9、BC【解析】

人的速度原來為零，起跳瞬間為v，則由動量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面對人的沖量為I=mv+mg△t；故A錯誤，B正確；在整個過程中，人的重心高度增加，速度增大，機械能增加，人的機械能增加是因為人自身內(nèi)力做了功．地面對人的支持力作用點無位移，不做功，故地面對人做功為零；故C正確，D錯誤；故選BC．【點睛】在應(yīng)用動量定理時一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量，不要把重力漏掉．另外地面對人是否做功的問題是易錯點，要根據(jù)功的概念去理解.10、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯誤，C正確.11、AC【解析】

BC．根據(jù)運動的合成分解，將初速度分解為豎直方向和水平方向的分速度，設(shè)初速度方向與豎直方向的夾角為，故有小球沿豎直方向的速度分量，根據(jù)小球的運動軌跡可知，豎直方向的高度相等，加速度都為重力加速度，所以三個小球沿豎直方向的分速度相同，根據(jù)豎直上拋運動特點可知，三個小球在空中運動時間相同，故B錯誤，C正確；A．由題知，根據(jù)豎直方向的速度分量可知，落地時重力做功為零，所以落地進的速率與初速度相同，故A正確；D．小球沿水平方向的速度分量，所以可知1的小球水平速度分量最大，故D錯誤。故選AC。12、AC【解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關(guān)，C正確；D.向心加速度，D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD【解析】

第一空：實驗中需要直接測量的是重錘下落的高度，故選C；第二空：通過計算得到的是與下落高度相對應(yīng)的重錘的瞬時速度，故選D。第三空：重錘重力勢能的減少量為，第四空：根據(jù)勻變速直線運動的推論有：，故重錘動能的增加量為14、0.1、0.036、0.360、0.420【解析】

[1]．每五個點取作一個計數(shù)點，因此計數(shù)點之間的時間間隔為：T=0.1s；[2]．由圖可知，B、C兩計數(shù)點間的距離：xBC=7.20-3.60=3.60cm=0.036m；[3]．則B、C之間的平均速度大小為＝0.36m/s；[4]．xBD=12.00-3.60=8.40cm=0.084m，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：vC＝=0.420m/s．點睛：打點計時器每隔0.02s打一個點，由此可知計數(shù)點之間的時間間隔，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大?。⒂嬎泐}要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）50J【解析】

考查了動量守恒和機械能守恒定律的應(yīng)用【詳解】（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時，A和B物塊速度的大小分別為υA、υB．由動量守恒定律有：0=mAυA-mBυB此過程機械能守恒有：Ep=mAυA2+mBυB2又：Ep＝108J解得：υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）C與B碰撞時，C、B組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后B、C粘連時速度為υ′，則有：mBυB-mCυC=(mB+mC)υ′，代入數(shù)據(jù)得υ′=4m/s，方向向左．此后A和B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒，當彈簧第二次壓縮最短時，彈簧具有的彈性勢能最大，設(shè)為Ep′，且此時A與B、C三者有相同的速度，設(shè)為υ，由動量守恒有：mAυA-(mB+mC)