東北師大附屬中學(xué)2023年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)重新相遇的速率分別為和，若不計(jì)空氣阻力，則A． B． C． D．2、如圖所示，A球的質(zhì)量m1=4m，B球的質(zhì)量m2=m。球A以速度v0靠近靜止在光滑的水平面上球B，并與B發(fā)生碰撞，碰撞前后兩個(gè)小球的速度始終在同一條直線上。A、B兩球的半徑相等，且碰撞過程沒有機(jī)械能損失。當(dāng)m1、v0一定時(shí)，隨著m2的增大，則（）A．碰撞過程中B獲得的動(dòng)能增大B．碰撞過程中B獲得的動(dòng)量增大C．碰撞過程中A獲得的最終速度減小D．碰撞過程中A獲得的最終速度增大3、在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼模畡t碰后B球的速度大小是()A．B．C．或D．無法確定4、(本題9分)某質(zhì)點(diǎn)在同一平面內(nèi)受到三個(gè)共點(diǎn)力，它們的大小和方向如圖所示.這三個(gè)力的合力方向?yàn)锳．沿著x軸正方向B．沿著x軸負(fù)方向C．沿著y軸正方向D．沿著y軸負(fù)方向5、(本題9分)“套圈圈”是老少皆宜的游戲。如圖，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以水平速度拋出鐵絲圈，都能套中地面上的同一目標(biāo)，且鐵絲圈在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為，不計(jì)空氣阻力，則（）A． B．C． D．6、(本題9分)下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中，正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通信衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個(gè)小球、靜止在光滑的水平面上，若以方向水平向右大小為的速度與發(fā)生彈性正碰，碰撞歷時(shí)，則（）A．碰撞過程中兩球的動(dòng)量變化相同B．碰后球的速度大小為，方向水平向右C．在碰並撞過程中受到的沖最大小為D．在碰撞過程中受到的平均作用力大小為8、(本題9分)關(guān)于向心力的說法中正確的是（）A．向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個(gè)恒力B．向心力總是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個(gè)力的分力D．向心力只改變物體線速度的方向，不能改變物體線速度的大小9、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時(shí)彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小車AB也向右運(yùn)動(dòng)B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)D．木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s10、如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球以后將向右做平拋運(yùn)動(dòng)B．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)C．此過程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為11、(本題9分)如圖，長為L的細(xì)繩一端系在天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m的小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置由靜止釋放，在小球沿圓弧從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，不計(jì)阻力，則（）A．小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為mgLB．小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為3mgC．小球下擺過程中，重力對(duì)小球做功的平均功率為0D．小球下擺過程中，重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，那么（）A．物體的動(dòng)能增加2mgh B．物體的重力勢能減少2mghC．物體的機(jī)械能保持不變 D．物體的機(jī)械能增加mgh二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比為m1：m2＝2：1，軌道半徑之比為r1：r2＝3：1，那么，它們的向心加速度之比為a1：a2＝_____，它們的周期之比為T1：T2＝_____14、(本題9分)甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速率是乙的4倍，甲的圓周半徑是乙的2倍，則甲的向心力是乙的______倍15、如圖，光滑固定斜面的傾角為30°，A、B兩物體的質(zhì)量之比為4∶1．B用不可伸長的輕繩分別與A和地面相連，開始時(shí)A、B離地高度相同．在C處剪斷輕繩，當(dāng)B落地前瞬間，A、B的速度大小之比為_______，機(jī)械能之比為_________（以地面為零勢能面）．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示,傳送帶與地面成夾角θ=37°,以4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶下端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1,已知傳送帶從A到B的長度L=6m,求物體從A到B過程中傳送帶克服物塊摩擦力做功的平均功率?17、（10分）(本題9分)“天宮一號(hào)”是我國自主研發(fā)的目標(biāo)飛行器，是中國空間實(shí)驗(yàn)室的雛形．2013年6月，“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功對(duì)接，6月20日3位航天員為全國中學(xué)生上了一節(jié)生動(dòng)的物理課．已知“天宮一號(hào)”飛行器運(yùn)行周期T，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，“天宮一號(hào)”環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力常量為G．求：(1)地球的密度；(2)地球的第一宇宙速度v；(3)“天宮一號(hào)”距離地球表面的高度．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

a球上升過程會(huì)減速，b球下降會(huì)加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得得：可見相遇時(shí)va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解析】

設(shè)兩球碰撞后m1、m2的速度分別為v1、v2.m1、m2碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m彈性碰撞機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：1解得碰后：v1=A.碰撞過程B獲得的動(dòng)能EkB=12m2v22=2mB.碰撞過程B獲得的動(dòng)量PB=m2v2=2m1CD.碰撞過程中A獲得的最終速度v1=m1-m2m1+m2v0，開始m1>m2，若3、A【解析】根據(jù)碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾茫号鲎策^程中AB動(dòng)量守恒，則有：mv=mv′+3mvB

解得：vB=v或vB=v；當(dāng)vB=v時(shí)A的速度大于B的速度，不符合實(shí)際，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A.點(diǎn)睛：本題考查的是動(dòng)量定律得直接應(yīng)用，注意動(dòng)能是標(biāo)量，速度是矢量；同時(shí)要分析結(jié)果是否符合實(shí)際情況，即不可能發(fā)生二次碰撞．4、A【解析】

由圖F1、F2的方向沿坐標(biāo)軸，根據(jù)平行四邊形定則知，將F3分解F3x＝?20×sin60°＝?10N；F3y=20×cos60°=10N；所以：Fx＝F2+F3x＝20?10≈2.68N；Fy=F3y-F1=10-10=0N；可知三個(gè)力的合力沿x軸的正方向，大小為2.68N；

A.沿著x軸正方向，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.沿著x軸負(fù)方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.沿著y軸正方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.沿著y軸負(fù)方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、C【解析】

AB.水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，則水平分位移相同，得，故AB錯(cuò)誤；CD.鐵絲圈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，則有得故C正確D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】

所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件之一：是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，且軌道高度和速度是確定的，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．7、BCD【解析】

碰撞過程中兩球所受的沖量大小相等方向相反，則兩球的動(dòng)量變化大小相同，方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒定律可得：；由能量關(guān)系：，聯(lián)立解得：v1=-1m/s（方向向左）；v2=2m/s，方向向右；選項(xiàng)B正確；A在碰撞過程中受到的沖最大小為，選項(xiàng)C正確；A在碰撞過程中受到的平均作用力大小為，選項(xiàng)D正確；故選BCD.8、BCD【解析】

A.向心力的方向始終沿半徑指向圓心，是變力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，可以是某個(gè)力或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力，故選項(xiàng)B、C正確；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，故選項(xiàng)D正確．9、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)。A.由上面分析可知，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)関1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個(gè)整體，總動(dòng)量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s，與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。10、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，當(dāng)小球上升的最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時(shí)的速度，從而得出小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)動(dòng)能定理得出小球?qū)π≤囎龉Φ拇笮。驹斀狻緼B．設(shè)小球離開小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個(gè)過程中動(dòng)量守恒，得：①，由動(dòng)能守恒得②，聯(lián)立①②得，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．對(duì)小車運(yùn)用動(dòng)能定理得，小球?qū)π≤囎龉?，C正確；D．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則③，④，聯(lián)立③④解得，D正確．11、ABD【解析】A、從A到B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：，故A正確；

B、在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，解得：，故B錯(cuò)誤；

C、小球下擺過程中，重力做的功，則重力的平均功率不為零，故C錯(cuò)誤；

D、小球下擺過程中，重力的瞬時(shí)功率從0變化到0，應(yīng)是先增大后減小，故D正確．點(diǎn)睛：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式、動(dòng)能定理的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況，會(huì)利用特殊點(diǎn)解題．12、AD【解析】A、合力對(duì)物體做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理得知，物體的動(dòng)能增加，故A正確；

B、質(zhì)量為m的物體向下運(yùn)動(dòng)h高度時(shí)，重力做功為，則物體的重力勢能減小，故B錯(cuò)誤；

C、依題物體的加速度為，說明除重力做功之外，還有其他力對(duì)物體做正功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故C錯(cuò)誤；

D、物體的重力勢能減小，動(dòng)能增加，則物體的機(jī)械能增加，故D正確．點(diǎn)睛：本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對(duì)功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動(dòng)能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)．二．填空題(每小題6分，共18分)13、1：9：1【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：可得，，根據(jù)r1：r2＝3：1，得它們的向心加速度之比為a1：a2＝1：9，它們的周期之比為T1：T2＝：114、16【解析】

根據(jù)F=mv【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握向心加速度與線速度的關(guān)系a=v2r，以及向心加速度與角速度的關(guān)系a=15、1:24:1【解析】設(shè)剪斷細(xì)線前兩物體離地面的高度均為h；剪斷細(xì)線后，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到地面的時(shí)間;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度為，則當(dāng)B落地時(shí)A的速度；則；AB下落過程中機(jī)械能守恒，故此時(shí)的機(jī)械能等于剛開始下落時(shí)的重力勢能，則機(jī)械能之比：點(diǎn)睛：此題要搞清剪斷細(xì)線后兩物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合牛頓第二定律即運(yùn)動(dòng)公式求解；兩物體下落時(shí)只有重力做功，機(jī)械能守恒.三．計(jì)算題(22分)16、【解析】

物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到傳送帶速度后做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定