2023年安徽省宿州市五校高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：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。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：（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)我國發(fā)射“神舟”十號飛船時，先將飛船發(fā)送到一個橢圓軌道上，其近地點(diǎn)M距地面200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)N距地面340km.進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時，通過M、N點(diǎn)時的速率分別是v1和v2.當(dāng)某次飛船通過N點(diǎn)時，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動機(jī)，使飛船在短時間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運(yùn)動，這時飛船的速率為v3.比較飛船在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(不包括點(diǎn)火加速階段)的速率大小和加速度大小，下列結(jié)論正確的是()A．v1>v3>v2，a1>a3>a2B．v1>v2>v3，a1>a2＝a3C．v1>v2＝v3，a1>a2>a3D．v1>v3>v2，a1>a2＝a32、(本題9分)用小錘擊打彈性金屬片后，一小球做平拋運(yùn)動，同時另一小球做自由落體運(yùn)動．兩球運(yùn)動的頻閃照片如圖所示，最上面與最下面小球位置間的實(shí)際豎直距離為1m，照片中反映的實(shí)際情況是A．自由下落小球相鄰位置間的位移相等B．平拋運(yùn)動小球相鄰位置間的位移相等C．自由下落小球相鄰位置間的距離一定大于0.1mD．平拋運(yùn)動小球相鄰位置間的水平距離一定大于0.1m3、(本題9分)如圖，大、小兩輪通過皮帶傳動勻速轉(zhuǎn)動，且皮帶與輪邊緣之間不發(fā)生相對滑動．大、小兩輪的半徑之比r1:r2=2:1，A、B為輪邊緣上的兩點(diǎn)．下列關(guān)系正確的是()A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB=1:1B．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB=2:1C．A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比ωA:ωB=1:1D．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB=2:14、(本題9分)我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計(jì)在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運(yùn)行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍5、(本題9分)運(yùn)動員向靜止的球踢了一腳(如圖)，踢球時的力F＝100N，球在地面上滾動了t＝10s停下來，則運(yùn)動員對球的沖量為()A．1000N?sB．500N?sC．0N?sD．無法確定6、(本題9分)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，當(dāng)運(yùn)動員在某高度從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是A．風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成傷害C．運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力有關(guān)D．運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)7、(本題9分)如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內(nèi)，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉(zhuǎn)中心，在平行于紙面的平面內(nèi)，讓BC緩慢沿順時針旋轉(zhuǎn)，直至水平（AB不動），設(shè)BC對球體的作用力大小為F1，AB對球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F8、如圖所示，高h(yuǎn)=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點(diǎn)滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機(jī)械能減少了7J9、(本題9分)一汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t=0時刻將汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率調(diào)為另一個恒定值，設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力恒定不變．從t=0時刻開始，汽車運(yùn)動的v-t圖象可能正確的有A．B．C．D．10、(本題9分)如圖所示,兩個質(zhì)量均為的小球套在半徑為的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn),兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止．已知與豎直方向的夾角,與垂直,小球與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,重力加速度為,．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球受到的重力和彈力合力水平向左D．小球與圓環(huán)間摩擦力的大小為11、(本題9分)質(zhì)量為m的小物塊靜止在赤道處，下列關(guān)于小物塊所受引力和重力的說法正確的是（）A．小物塊所受重力的方向一定指向地心B．小物塊所受引力的方向一定指向地心C．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受重力變小D．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受引力變小12、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有物塊Q，跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的細(xì)線一端連接Q另一端懸掛物塊P，設(shè)細(xì)線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很?。F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，角逐漸增大，則下列說法正確的是A．θ=30°時，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°時，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的動能增加，P的動能減小D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的機(jī)械能增加，P的機(jī)械能減小二、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)平拋物體的運(yùn)動規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：（1）水平方向做勻速運(yùn)動；（2）豎直方向做自由落體運(yùn)動.為了探究平拋物體的運(yùn)動規(guī)律，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，Ａ球就水平拋出，同時Ｂ球被松開，做自由落體運(yùn)動，無論Ａ球的初速度大小如何，也無論兩球開始距地面高度如何，兩球總是同時落到地面，這個實(shí)驗(yàn)________（填寫選項(xiàng)前的字母）A．只能說明上述規(guī)律中的第（1）條 B．只能說明上述規(guī)律中的第（2）條C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條 D．能同時說明上述兩條規(guī)律14、（10分）(本題9分)在用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖1所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)．已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.那么：(1)紙帶的________(選填“左”或“右”)端與重物相連；(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；(3)從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢能減少量Ep＝________J，該所取點(diǎn)的速度大小為________m/s；(結(jié)果取3位有效數(shù)字)(4)如圖2，一位同學(xué)按如下方法判斷機(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，計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度為v，描繪v2－h(huán)圖象，若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，該同學(xué)的判斷依據(jù)________．(填“正確”或“不正確)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)如圖所示，在豎直直角坐標(biāo)系內(nèi)，軸下方區(qū)域I存在場強(qiáng)大小為E、方向沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，軸上方區(qū)域Ⅱ存在方向沿軸正方向的勻強(qiáng)電場。已知圖中點(diǎn)D的坐標(biāo)為()，虛線軸。兩固定平行絕緣擋板AB、DC間距為3L，OC在軸上，AB、OC板平面垂直紙面，點(diǎn)B在y軸上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)從D點(diǎn)由靜止開始向上運(yùn)動，通過軸后不與AB碰撞，恰好到達(dá)B點(diǎn)，已知AB=14L，OC=13L。（1）求區(qū)域Ⅱ的場強(qiáng)大小以及粒子從D點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用的時間；（2）改變該粒子的初位置，粒子從GD上某點(diǎn)M由靜止開始向上運(yùn)動，通過軸后第一次與AB相碰前瞬間動能恰好最大。①求此最大動能以及M點(diǎn)與軸間的距離；②若粒子與AB、OC碰撞前后均無動能損失(碰后水平方向速度不變，豎直方向速度大小不變，方向相反)，求粒子通過y軸時的位置與O點(diǎn)的距離y2。16、（12分）我國月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”已啟動，科學(xué)家對月球的探索會越來越深入。（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動的周期為T，月球繞地球的運(yùn)動近似看作勻速圓周運(yùn)動，試求出月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑；（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0水平拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半徑為R月，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月。17、（12分）(本題9分)地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比r1∶r2=1∶4.求:(1)線速度之比;(2)角速度之比;(3)運(yùn)行周期之比;(4)向心力之比.

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、D【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力，即得：a=，由圖可知r1＜r1=r3，所以a1＞a1=a3；當(dāng)某次飛船通過N點(diǎn)時，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動機(jī)，使飛船在短時間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道，所以v3＞v1，根據(jù)得；v=又因?yàn)閞1＜r3，所以v1＞v3故v1＞v3＞v1．故選D．2、D【解析】

A．小球做自由落體運(yùn)動，相等時間內(nèi)的位移增大，故A錯誤；B．平拋運(yùn)動小球在豎直向相同時間內(nèi)位移增大，則相鄰位置間的位移不相等，故B錯誤；C．1米對于10等分的話為0.1m，但自由下落相同時間內(nèi)的位移增大，則剛下落時的距離要小于0.1m，則C錯誤；D．由圖可知水平長度要大于豎直高度，而水平向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，則為距離平分，要大于0.1m，故D正確．3、A【解析】兩輪子靠傳送帶傳動，輪子邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，故vA=vB，故vA：vB=1：1．故A正確，B錯誤；根據(jù)公式v=ωr，故ωA：ωB=rB：rA=1：2．故C錯誤；向心加速度：a=v?ω

所以：aA：aB=vAωA：vBωB=1：2；故D錯誤；故選A．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵能分清同緣傳動和同軸傳動，同緣轉(zhuǎn)動線速度相同，同軸轉(zhuǎn)動角速度相同；還要能結(jié)合公式v=ωr，a=v?ω等列式求解.4、B【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運(yùn)行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運(yùn)行速度，則知它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會相撞，故C錯誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運(yùn)行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯誤。5、D【解析】由題，踢球時的力，但不知道該力作用的時間，所以不能求出力的沖量，故ABC錯誤，D正確。點(diǎn)睛：該題考查沖量的計(jì)算，但在解答的過程中要注意時間是球在地面上滾動的時間，不是的力的作用時間。6、B【解析】

運(yùn)動員同時參與了兩個分運(yùn)動，豎直方向向下落和水平方向隨風(fēng)飄，兩個分運(yùn)動同時發(fā)生，相互獨(dú)立；因而，水平風(fēng)速越大，落地的合速度越大，但落地時間不變；故只有B正確．故選B．7、AC【解析】

以小球?yàn)檠芯繉ο筮M(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2【詳解】以小球?yàn)檠芯繉ο筮M(jìn)行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2的反向延長線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答，本題是采用圖象法進(jìn)行解答的。8、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機(jī)械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應(yīng)相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機(jī)械能減少了，D正確．【點(diǎn)睛】應(yīng)明確阻力做功等于機(jī)械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。9、BD【解析】試題分析：調(diào)整前，牽引力，功率，當(dāng)功率調(diào)整后，若功率調(diào)大，由于速度不會瞬間變化，所以會導(dǎo)致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€較大的值，使得，汽車做加速運(yùn)動，使得速度增大，而隨著速度的增大，功率不再變化，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運(yùn)動，即為加速度逐漸減小的加速運(yùn)動最后勻速，圖像如B。若功率調(diào)小，同樣由于速度不會瞬間變化，所以會導(dǎo)致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€較小的值，使得，汽車做減速運(yùn)動，使得速度減小，而隨著速度的減小，功率不再變化，牽引力逐漸增大，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運(yùn)動，即為加速度逐漸減小的減速運(yùn)動最后勻速，圖像如D?？键c(diǎn)：機(jī)動車的兩種啟動方式10、AD【解析】小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，則A正確，B錯誤；對小球A受力分析如圖，可知小球A受到的重力、彈力和摩擦力的合力水平向左，選項(xiàng)C錯誤；由圖可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；聯(lián)立解得：f＝mg，故D正確；故選AD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵搞清物塊做圓周運(yùn)動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進(jìn)行求解．11、ABC【解析】

A.重力的方向豎直向下，而赤道處豎直向下和指向地心重合；則赤道位置的重力指向地心；則A項(xiàng)符合題意.B.物體受到地球的萬有引力方向沿物體和地球的球心連線而指向地心；故B項(xiàng)符合題意.C.對赤道位置的物體分析可知，所受萬有引力產(chǎn)生兩分力效果，一是重力，二是自轉(zhuǎn)向心力，且三者的方向都指向地心，滿足：GMm則自轉(zhuǎn)加快即角速度ω增大，所需向心力變大，而引力不變，故重力變??；故C項(xiàng)符合題意.D.物體所受萬有引力大小GMm12、BD【解析】

A．P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，則當(dāng)時，Q的速度得：故A錯誤；B．P機(jī)械能最小時，為Q到達(dá)O點(diǎn)正下方時，此時Q的速度最大，即當(dāng)時，Q的速度最大，加速度最小，故B正確；C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，Q的動能增加，而P的速度先減小后增大，所以P的動能先減小后增大，故C錯誤；D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，動能增大，而重力勢能不變，所以Q的機(jī)械能增加，P、Q組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，所以P的機(jī)械能減小，故D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，根據(jù)運(yùn)動的合成與分析分析PQ的速度關(guān)系，當(dāng)θ=90°時，P的機(jī)械能最小，Q的動能最大，速度最大．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B【解析】

探究平拋運(yùn)動的規(guī)律中，實(shí)驗(yàn)同時讓A球做平拋運(yùn)動，B球做自由落體運(yùn)動，若兩小球同時落地，則說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動，而不能說明A球水平方向的運(yùn)動性質(zhì)．在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運(yùn)動與自由落體運(yùn)動，結(jié)果同時落地，則說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動，故ACD錯誤，B正確．故選B．14、(1)左(2)B(3)1.88，1.92(4)不正確【解析】①下落過程為勻加速運(yùn)動，物體運(yùn)動速度漸漸變大，故打點(diǎn)間距應(yīng)變大，所以紙帶的左端與重物相連；②根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；③從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢能減少量EP=mghB=1×9.8×0.1920J=1.88J，該所取點(diǎn)的速度大小為；④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)，可得，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，還必須看圖象的斜率是否接近2g．點(diǎn)睛：正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，并且能從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)結(jié)合物理圖像進(jìn)行分析所測數(shù)據(jù)．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、（1）；（2）