2023屆新疆阿勒泰地區(qū)布爾津縣高級中學高一物理第二學期期末達標檢測試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，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、符號等須加黑、加粗．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、如圖，一個質量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細桿上，圓環(huán)的直徑略大于細桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個完全相同的輕質彈簧的一端相連，輕質彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數為k，開始時圓環(huán)處于O點，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為l，細桿上的A、B兩點到O點的距離都為l，將圓環(huán)拉至A點由靜止釋放，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是A．圓環(huán)通過O點的加速度小于gB．圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．圓環(huán)在O點的速度為D．圓環(huán)在B點的速度為22、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上。在小球將彈簧壓縮到最短的整個過程中，不計空氣阻力，下列關于能量的敘述中正確的是（）A．動能不斷減少B．彈性勢能不斷減少C．動能和彈性勢能之和總保持不變D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變3、(本題9分)2018年12月8日，我國發(fā)射的嫦娥四號探測器成功升空，實現了人類首次探訪月球背面．在嫦娥四號逐漸遠離地球，飛向月球的過程中A．地球對嫦娥四號的引力增大 B．地球對嫦娥四號的引力不變C．月球對嫦娥四號的引力增大 D．月球對嫦娥四號的引力減小4、(本題9分)發(fā)現萬有引力定律和首次比較精確地測出引力常量的科學家分別是（）A．卡文迪許、牛頓 B．牛頓、卡文迪許C．牛頓、伽利略 D．開普勒、伽利略5、(本題9分)如圖所示，有一內壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內，MN是通過橢圓中心O的水平線已知一小球從M點出發(fā)，以初速沿管道MPN運動，到N點的速率為，所需的時間為；若該小球仍由M點以相同初速出發(fā)，而沿管道MQN運動，到N點的速率為，所需時間為則A．，B．，C．，D．，6、下面列舉的實例中，機械能守恒的是（）A．雨滴在空中勻速下落 B．汽車沿斜坡加速上升C．物塊沿光滑斜面自由上滑 D．飛機沿水平跑道減速滑行7、一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s．取g=10m/s2，關于力對小孩做的功，以下結果錯誤的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J8、一根輕質彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個小球，靜止時小球處于O點，如圖所示．將小球向下壓至A點位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球將在豎直方向上下往復運動，小球到達的最高位置為B點，忽略空氣阻力的影響．則關于小球從A點向上運動至B點的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對小球始終做正功B．小球在O點時的動能達到最大C．小球在B點時彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小9、(本題9分)如圖所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從同一頂端下滑到底端C、D、E處，三滿個過程中重力的沖量依次為I1、I2、I3，動量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3，則有（）A．三個過程中，合力的沖量大小相等，動量的變化量大小相等B．三個過程中，合力做的功相等，動能的變化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp310、(本題9分)在下列實例中，若不計空氣阻力，機械能守恒的有A．小孩沿滑梯勻速滑下的過程B．擲出的標槍在空中飛行的過程C．運動員在空中豎直向上運動的過程D．汽車在關閉發(fā)動機后自由滑行的過程11、已知地球半徑為R，質量為M，自轉角速度為，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地心間的距離為r，近地人造衛(wèi)星繞地球的運行軌道可視為圓，則A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為2RB．地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為2rC．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為RD．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為12、(本題9分)下列說法中正確的是()A．做曲線運動的物體一定具有加速度B．做曲線運動物體的加速度一定是變化的C．物體在恒力的作用下，不可能做曲線運動D．物體在變力的作用下，可能做直線運動，也可能做曲線運動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究合力做功與動能變化之間的關系。（1）除了圖示的實驗器材，下列器材中還必須使用的是_______A．直流電源B．刻度尺C．秒表D．天平（含砝碼）（2）實驗中需要通過調整木板傾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______A．為了使小車能做勻加速運動B．為了增大繩子對小車的拉力C．為了使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功（3）平衡摩擦力后，為了使繩子的拉力約等于鉤碼的總重力，實驗中確保鉤碼的總質量遠遠小于小車的質量。實驗時，先接通電源，再釋放小車，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個計數點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為sA、sB、sC，相鄰計數點間的時間間隔為T，已知當地重力加速度為g，實驗時鉤碼的總質量為m，小車的質量為M。從O到B的運動過程中，拉力對小車做功W=___________；小車動能變化量ΔEk=_____________14、（10分）某學習小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗如圖所示。圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W。當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時（每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實驗中小車獲得的速度根據打點計時器打在紙帶上的點進行計算。根據多次測量數據畫出W-v圖象，探究功與速度變化的關系。(1)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦阻力，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(2)在正確操作情況下，某同學打了一條紙帶如圖所示，打點的時間間隔為0.02s，則小車離開橡皮筋后的速度為______m/s.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）(本題9分)一臺小型電動機在3V電壓下工作，通過它的電流大小是0.2A，用此電動機提升重力為4N的物體時，在30s內可使該物體勻速提升3m．若不計除電動機線圈發(fā)熱以外的其他能量損失，求在提升重物的30s內，電動機線圈所產生的熱量．16、（12分）(本題9分)如圖所示，某人在山上將一質量m=0.50kg的石塊，以v0=5.0m/s的初速度與水平面成30°角斜向上方拋出，石塊被拋出時離水平地面的高度h=10m.不計空氣阻力，求：（1）石塊從拋出到落地的過程中減少的重力勢能；（2）石塊落地時的速度大小。17、（12分）(本題9分)利用萬有引力定律可以測量天體的質量．（1）測地球的質量英國物理學家卡文迪許，在實驗室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測量出了引力常量的數值，他把自己的實驗說成是“稱量地球的質量”．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G．若忽略地球自轉的影響，求地球的質量．（2）測“雙星系統(tǒng)”的總質量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指在相互間引力的作用下，繞連線上某點O做勻速圓周運動的兩個星球A和B，如圖所示．已知A、B間距離為L，A、B繞O點運動的周期均為T，引力常量為G，求A、B的總質量．（3）測月球的質量若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”．已知月球的公轉周期為T1，月球、地球球心間的距離為L1．你還可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的質量．

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】

A.圓環(huán)通過O點時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯誤。B.圓環(huán)在下滑過程中與粗糙細桿之間無壓力，不受摩擦力，則圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項B錯誤；C.圓環(huán)從A到O過程，根據功能關系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C錯誤。D.圓環(huán)從A到B過程，根據功能關系，減少的重力勢能轉化為動能，mg?2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正確。2、D【解析】

在剛接觸彈簧的時候這個時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球向下的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，此時小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球繼續(xù)向下壓縮彈簧，這時彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能是不斷增加的，所以AB錯誤。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。在小球下降的過程中，球的重力勢能是不斷的減小的，所以動能和彈性勢能之和要不斷的增加，所以C錯誤，D正確。3、C【解析】

根據萬有引力公式即可判斷地球和月球對嫦娥四號的引力變化?！驹斀狻扛鶕f有引力公式，可知在嫦娥四號逐漸遠離地球，飛向月球的過程中，離地球越來越遠，所以地球對嫦娥四號的引力逐漸減小，離月球越來越近，所以月球對嫦娥四號的引力逐漸增大，故C正確，ABD錯誤?！军c睛】本題主要考查了萬有引力公式的簡單應用，屬于基礎題。4、B【解析】試題分析：發(fā)現萬有引力定律的是牛頓，卡文迪許通過扭秤實驗首次比較精確地測出引力常量的值，開普勒發(fā)現了開普勒三定律，伽利略通過理想斜面實驗推出了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動的原因，故B正確考點：考查了物理學史5、A【解析】試題分析：根據機械能守恒定律分析小球到達N點時速率關系，結合小球的運動情況，分析平均速率關系，即可得到結論．解：由于小球在運動過程中只有重力做功，機械能守恒，到達N點時速率相等，即有v1=v1．小球沿管道MPN運動時，根據機械能守恒定律可知在運動過程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN運動，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN運動的平均速率小于沿管道MQN運動的平均速率，而兩個過程的路程相等，所以有t1＞t1．故A正確．故選A【點評】解決本題關鍵要掌握機械能守恒定律，并能用來分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程與時間之比．6、C【解析】

A、雨滴在空中勻速下落隱含了受到空氣摩擦力的條件，機械能不守恒，故A錯誤；B、汽車加速上升，受到的地面摩擦力與汽車提供的動力都不是保守力，機械能不守恒，故B錯誤；C、斜面光滑，只受重力，機械能守恒，故C正確；D、水平面上減速滑行，必定受到阻力（非保守力），機械能不守恒，故D錯誤；故選C7、BCD【解析】

A.根據動能定理，則合外力做功，選項A正確；B.阻力做功，選項B錯誤；C.重力做功WG=mgh=750J，選項C錯誤；D.支持力做功為零，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選BCD.8、BD【解析】

A．小球從A點向上運動至B點的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負功，故A錯誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運動，在O點，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動能最大，故B正確；C．對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，當小球的機械能最小時，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點小球的機械能最小，則A點彈性勢能最大，故C錯誤；D．系統(tǒng)機械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小，故D正確。9、ABC【解析】物體下滑過程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據動能定理，動能的變化量相等，故A錯誤，B正確；由機械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動量變化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；設斜面的高度為h，從頂端A下滑到底端C，由，得物體下滑的時間t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正確，D錯誤；故選BC．10、BC【解析】

據機械能守恒條件分析答題；只有重力或彈簧的彈力做功時，系統(tǒng)機械能守恒.【詳解】小孩沿滑梯勻速下滑，動能不變，勢能減小，機械能減小，故A錯誤；擲出的標槍在空中飛行的過程，只受到重力作用，故機械能守恒，故B正確；運動員在空中豎直向上運動的過程，只受到重力作用，故機械能守恒，故C正確；汽車在關閉發(fā)動機后自由滑行的過程，受到阻力作用，動能減小，勢能不變，機械能不守恒，故D錯誤；故選BC?！军c睛】本題考查了機械能是否守恒的判斷，關鍵要掌握機械能守恒的條件，判斷做功情況，即可正確解題.11、BD【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉角速度ω，得地球近地衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為：，則得：，所以地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為：，故A錯誤。B.地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉角速度ω，則地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為：a同=ω2r，故B正確。C.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為：v近=ω近R=，故C錯誤。D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動時，根據得近地衛(wèi)星的線速度為：，故D正確。12、AD【解析】平拋運動的加速度不變，B錯；同理C錯；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BDCmgSB1【解析】（1）實驗需要測出小車的質量，因此需要天平，進行實驗數據處理時要求出小車的速度，需要用刻度尺測出計數點間的距離，故選BD．

（2）實驗前要把木板的一端適當墊高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小車受到的合力等于繩子的拉力，可以使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，C正確；故選C．

（3）從O到B的運動過程中，拉力對小車做功W=mgsB；

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