廣西桂林市2023年高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測模擬試題含解析

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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)在物理學(xué)史上,測出萬有引力常量G的科學(xué)家是()A．開普勒 B．伽利略 C．卡文迪許 D．牛頓2、(本題9分)如圖，甲乙兩顆質(zhì)量相等的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，它們的軌道半徑分別為r甲、r乙，且r甲<r乙，它們的線速度大小分別為v甲、v乙，地球?qū)λ鼈兊囊Υ笮》謩e為F甲、F乙．下列關(guān)系正確的是（）A．B．v甲=v乙C．F甲<F乙D．F甲=F乙3、(本題9分)如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是()A．a(chǎn)一定比b先開始滑動B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．兩物體相對圓盤未滑動時，向心加速度大小相等D．ω＝時，a所受摩擦力大小為4、(本題9分)以下四種情境中，物體a機械能守恒的是（不計空氣阻力）（）A． B．C． D．5、(本題9分)如圖所示，A、B為勻強電場中的兩點，A、B間距離為L，A、B連線與電場線夾角為θ，場強為E，則A、B間的電勢差為A．ELB．ELcosθC．ELsinθD．06、如圖所示，一平底試管，管內(nèi)放一質(zhì)量為m的球，現(xiàn)驅(qū)使試管繞開口端在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，若通過最高點時，小球?qū)艿讋偤脽o壓力，則通過最低點時，小球?qū)艿椎膲毫Υ笮?()A．mg B．2mg C．3mg D．6mg7、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將A、B連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時力F做功為20JB．小球B運動到C處時的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時，小球B的機械能增加了20J8、圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受電場力的作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是()A．帶電粒子所帶電荷的符號B．場強的方向C．帶電粒子在a、b兩點的受力方向D．帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大9、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測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，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動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，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）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10、(本題9分)如圖所示，將傾角θ=30°的斜面體C置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著可視為質(zhì)點的小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑小滑輪.現(xiàn)用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)，OB繩平行于斜面，此時物塊B恰好靜止不動.已知A的質(zhì)量m1=1kg，B的質(zhì)量m2=4kg，OA段繩長l=1m.重力加速度g=10m/s2.將A由靜止釋放，在其向下運動過程中，物塊B與斜面體C始終保持靜止，下列分析正確的是A．小球A運動到最低點時，物塊B受到的摩擦力大小為零B．小球A運動到最低點時，物塊B受到的摩擦力大小為10NC．小球A向下運動的過程中，斜面體C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下運動的過程中(初末兩位置除外)，斜面體C受到水平地面的摩擦力方向始終水平向右11、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m．它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同．若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是()A．此時繩子張力為T＝B．此時圓盤的角速度為ω＝C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動12、(本題9分)已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度()A．地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學(xué)家分別___________和________．14、(本題9分)鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m，軌距是1.5m，規(guī)定火車通過這里的速度是20m/s，內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是_______m，才能使內(nèi)外軌剛好不受輪緣的擠壓。若速度大于20m/s，則車輪輪緣會擠壓_______。（填內(nèi)軌或外軌）(g=10m／s2)15、(本題9分)如圖所示為一分壓器電路，電阻R1=20Ω，R2的最大阻值為20Ω。當(dāng)輸入端A、B接220V電壓時，用電壓表測得輸出端C、D的電壓范圍是____________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)汽車的質(zhì)量m=2×，額定功率為80×W，汽車從靜止開始以a=2m/的加速度勻加速行駛，設(shè)汽車所受阻力恒為f=4×N。求(1)汽車勻加速行駛的最大速度(2)汽車勻加速行駛的時間(3)3s末汽車的功率(4)汽車行駛能達(dá)到的最大速度。17、（10分）(本題9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實驗，實驗時，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(后者的發(fā)動機已熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開動時間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實際質(zhì)量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

牛頓在推出萬有引力定律時，并沒能同時得出引力常量G的具體值．G的數(shù)值于1789年由卡文迪許利用他所發(fā)明的扭秤得出．

故C正確，ABD錯誤。2、A【解析】

AB．根據(jù)得，線速度因為r甲＜r乙則v甲＞v乙，故A正確，B錯誤．CD．地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力因為衛(wèi)星的質(zhì)量相等，r甲＜r乙，則F甲＞F乙，故CD錯誤．故選A．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律公式，知道衛(wèi)星做圓周運動向心力的來源，得出線速度的表達(dá)式是關(guān)鍵．3、D【解析】

A.根據(jù)kmg=mrω2知，小木塊發(fā)生相對滑動的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b一定比a先開始滑動，故A錯誤。B.根據(jù)f=mrω2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動的半徑不等，質(zhì)量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B錯誤。C.兩物體相對圓盤未滑動時，向心加速度a=ω2r可知，轉(zhuǎn)動的半徑不等，向心加速度大小不相等，選項C錯誤；D.當(dāng)ω=時，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正確。4、C【解析】

AB、物體a在沿固定斜面勻速下滑和沿粗糙的圓弧面加速下滑過程中都受到摩擦力作用，有內(nèi)能的產(chǎn)生，物體a的機械能不守恒，故AB錯誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動過程中只有重力做功，物體a的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運動到最低點的過程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球a的機械能不守恒，故D錯誤。5、B【解析】

根據(jù)勻強電場的場強與電勢差的關(guān)系可知，A、B間的電勢差為，故選B.6、D【解析】

通過最高點時小球?qū)艿讋偤脽o壓力，則重力提供向心力，設(shè)最高點速度為v0即：移項得：運動到最低點的過程中，設(shè)最低點速度為v，由動能定理得：即：設(shè)在最低點時軌道對其支持力為N，則：即：A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.7、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項A正確；把小球B從地面拉到P點正下方C點時，此時B的速度方向與繩子方向垂直，此時A的速度為零，設(shè)B的速度為v，則由動能定理：，解得v=m/s，選項B錯誤；當(dāng)細(xì)繩與圓形軌道相切時，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關(guān)系可得h=0.225m選項C正確；B機械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD8、CD【解析】

AB.由圖可知，粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左。由于電場線方向不明，無法確定粒子的電性，也無法判斷電場的方向，故AB項與題意不相符；C.粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，故C項與題意相符；D.根據(jù)電場線的疏密與電場強度的強弱的關(guān)系，判斷出a點的電場強度大，故a點的電場力的大，根據(jù)牛頓第二定律可知，帶電粒子在a點的加速度比b點的加速度大，故D項與題意相符。9、BC【解析】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關(guān)的知識點．雙中子星做勻速圓周運動的頻率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B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤．【點睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運動、萬有引力定律等．10、BD【解析】

AB．小球A擺下的過程，只有重力做功，其機械能守恒，有：，而在最低點由牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得：；再對B受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，沿斜面方向由平衡條件有，解得：,方向沿斜面向下；故A錯誤，B正確.CD．對物體B和斜面體C的整體受力分析，由于伸長的細(xì)繩向左下方拉物體B和斜面的整體而未拉動，故一定受到地面對C向右的靜摩擦力；故C錯誤，D正確.11、ABC【解析】

C．A、B兩物體相比，B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，B先有滑動的趨勢，此時B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心，故C正確；AB．當(dāng)剛要發(fā)生相對滑動時，以B為研究對象，有以A為研究對象，有聯(lián)立可得故AB正確；D．若燒斷繩子，則A、B的向心力都不足，都將做離心運動，故D錯誤．故選ABC.12、CD【解析】

已知地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯誤．已知月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、牛頓；卡文迪許【解析】牛頓根據(jù)行星的運動規(guī)律推導(dǎo)出了萬有引力定律，經(jīng)過100多年后，由英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準(zhǔn)確的得到萬有引力常量；14、0.2m外軌【解析】如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得，mgtanθ=mv2R

解得：tanθ=v故sinθ=hL=若速度大于20m/s，則需要的向心力變大，則輪輪緣會擠壓外軌。點睛：解決本題的關(guān)鍵理清向心力