2023屆甘肅省蘭州市第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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（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、(本題9分)下列說法正確的是A．功率表示力對(duì)物體做功多少B．功的單位可以用C．開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三定律D．牛頓由于測(cè)出了萬有引力常量而被稱為第一個(gè)“稱量地球的質(zhì)量”的人2、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測(cè)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的某一時(shí)刻，他們相距L，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為G，結(jié)合牛頓力學(xué)知識(shí)可算出這一時(shí)刻兩顆中子星的質(zhì)量之和為（）A．4π2C．G4π3、(本題9分)隕石落向地球(如圖所示)是因?yàn)?)A．隕石對(duì)地球的引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的引力，所以隕石才落向地球B．隕石對(duì)地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，所以隕石改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球C．太陽不再吸引隕石，所以隕石落向地球D．隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的4、如圖，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中，說法正確的是A．小球、彈簧和地球構(gòu)成的系統(tǒng)總機(jī)械能守恒B．小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間先減少后增加C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．到c點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量5、(本題9分)如圖所示，當(dāng)汽車以12m/s通過拱形橋頂時(shí)，對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?。如果要使汽車在橋面行駛至橋?xiàng)時(shí)，對(duì)橋面的壓力恰好為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葹锳．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s6、(本題9分)用起重機(jī)將物體勻速吊起一段距離,作用在物體上的各力做功的情況是()A．重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做功為零B．重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功C．重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做功為零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功7、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是（）A．所有行星圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B．對(duì)于任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積C．行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率D．行星在近日點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率8、如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與B，物體B放在水平地面上，物體A、B均靜止。物體A和物體B的質(zhì)量分別為mA、mB，輕繩與水平的夾角為θ（θ＜90°），重力加速度為g，則（）A．物體B受到地面向左的摩擦力為 B．物體B受到地面向左的摩擦力為C．物體B對(duì)地面的壓力可能為零 D．物體B對(duì)地面的壓力為9、(本題9分)某電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d是等勢(shì)面上的四個(gè)點(diǎn)。將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷在這四個(gè)點(diǎn)之間移動(dòng)，下列判斷正確的是A．沿任一路徑從a到b，電場(chǎng)力做的功均為0B．沿任一路徑從a到c和從b到c，電場(chǎng)力做的功均相等C．沿任一路徑從a到c電場(chǎng)力做的功大于從c到d電場(chǎng)力做的功D．沿任一路徑從a到d電場(chǎng)力所做的功均為從a到c電場(chǎng)力做功的兩倍10、(本題9分)如圖，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(g取10m/s2，M、m可看成質(zhì)點(diǎn))()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m11、(本題9分)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C．蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)12、(本題9分)如圖，兩電荷量分別為Q（Q＞0）和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b位于y軸O點(diǎn)上方．取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，下列說法正確的是A．b點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右C．將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢(shì)能的變化較大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如下圖所示,將一根長(zhǎng)20cm,勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端接一質(zhì)量為0.5kg的小球.當(dāng)小球以r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為__________cm．14、(本題9分)彈簧原長(zhǎng)為20cm，下端掛重為4N的物體時(shí)，彈簧長(zhǎng)為24cm，掛重力3N的物體時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為___________cm．15、質(zhì)量為m的列車，以恒定的功率沿水平直軌道行使，在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離s，其速率為增大到最大值.為求出機(jī)車的功率P和列車受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式為：________________和________________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示,在粗糙水平地面上,有一質(zhì)量為25kg的木箱,在一個(gè)大小為200N與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,向右前進(jìn)了30m,求作用在物體上的每個(gè)力所做的功及合力做的功．(木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8)17、（10分）(本題9分)宇航員駕駛一飛船在靠近某行星表面附近的圓形軌道上運(yùn)行，已知飛船運(yùn)行的周期為T，行星的平均密度為．試證明（萬有引力恒量G為已知，是恒量）

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．功率表示力對(duì)物體做功的快慢程度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．功的單位可以用N?m=J表示，1N=1kg?m/s2是力的單位，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三定律，選項(xiàng)C正確；D．卡文迪許由于測(cè)出了萬有引力常量而被稱為第一個(gè)“稱量地球的質(zhì)量”的人，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.2、A【解析】

設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G83、B【解析】隕石對(duì)地球的吸引力與地球?qū)﹄E石的吸引力，是作用力與反作用，它們等值反向，故A錯(cuò)誤；隕石對(duì)地球的吸引力和地球?qū)﹄E石的吸引力大小相等，它們是一對(duì)作用力和反作用力，但隕石質(zhì)量小，慣性小，加速度大，所以改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球，故B正確；隕石落向地球，不是太陽不再吸引隕石，是由于地球?qū)﹄E石的引力大于太陽隊(duì)隕石的引力，故C錯(cuò)誤；萬有引力定律告訴我們，任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體都是相互吸引的，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，宇宙中的天體都在運(yùn)動(dòng)，隕石也不例外．隕石落向地球，不是太陽不再吸引隕石，是由于地球?qū)﹄E石的引力大于太陽隊(duì)隕石的引力．隕石對(duì)地球的吸引力與地球?qū)﹄E石的吸引力，是作用力與反作用，它們等值反向．地球?qū)λ囊Υ笥谒\(yùn)動(dòng)所需向心力，所以改變運(yùn)動(dòng)軌道落向地球做向心運(yùn)動(dòng)．4、A【解析】試題分析：小球在A到B的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，在B到C的過程中，有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．故A正確；小球的高度一直降低，重力勢(shì)能一直減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球與彈簧接觸前，做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度在增大，當(dāng)接觸后，由于重力大于彈力，小球的加速度仍舊向下，速度仍在增大，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，加速度為零，速度最大，故C錯(cuò)誤；到C點(diǎn)，小球的速度為零，故到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量D錯(cuò)誤；故選A考點(diǎn)：考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，確機(jī)械能守恒的條件是只有重力（或彈簧的彈力）做功；把握小球從b到c過程的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，知道小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，在bc之間某位置速度最大，到c點(diǎn)速度減為零，彈簧壓縮到最短5、D【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。當(dāng)車對(duì)橋頂無壓力時(shí)，有：mg=m，代入數(shù)據(jù)解得：v'=24m/s。A.3m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.10m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.12m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.24m/s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；6、C【解析】試題分析：重力方向豎直向下，位移豎直向上，所以重力做負(fù)功，AD錯(cuò)誤拉力方向豎直向上，位移豎直向上，故拉力做正功，物體勻速上升合力為零，所以合力做功為零，B錯(cuò)誤，C正確故選C考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算點(diǎn)評(píng)：在計(jì)算功時(shí)，第一確定力的方向，第二確定在力的方向發(fā)生的位移，然后根據(jù)公式W=FScos7、ABC【解析】

A．第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A正確；B．第二定律內(nèi)容為：所有行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，故B正確；CD．由“對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等”可知行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率，故C正確，D錯(cuò)誤．故選ABC．點(diǎn)晴：熟記理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．8、BD【解析】

物體A受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力等于A的重力。以B為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，物體B受到的摩擦力：物體B受到的支持力：又，得：，故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。9、ABD【解析】a、b在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，所以沿任一路徑從a到b，電場(chǎng)力做的功均為零，故A正確；a、b在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，所以從a到c和從b到c，電場(chǎng)力做的功均相等，故B正確；由圖可知a到c的電勢(shì)差等于c到d的電勢(shì)差，所以沿任一路徑從a到c電場(chǎng)力做的功等于從c到d電場(chǎng)力做的功，故C錯(cuò)誤；由圖可知a到d的電勢(shì)差等于a到c的電勢(shì)差的兩倍，所以沿任一路徑從a到d電場(chǎng)力所做的功均為從a到c電場(chǎng)力做功的兩倍，故D正確。所以ABD正確，C錯(cuò)誤。10、BCD【解析】

物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時(shí)，r最大，，當(dāng)f=-6N時(shí)，r最小，則，故BCD正確，A錯(cuò)誤。11、ABC【解析】A、運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員一直做正功，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能始終減小，故A正確；B、蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向向上，運(yùn)動(dòng)員的位移向下，彈性力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，故B正確；C、以運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故C正確；D、重力勢(shì)能的改變與重力做功有關(guān)，取決于初末位置的高度差，與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無關(guān)，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題類似于小球掉在彈簧上的類型．重力與彈力特點(diǎn)相似，這兩種力做正功時(shí)，勢(shì)能減小，做負(fù)功時(shí)，勢(shì)能增加．12、BC【解析】因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場(chǎng)方向?yàn)樗街赶蜇?fù)電荷，所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢(shì)線，因?yàn)橹写咕€延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢(shì)為零，故b點(diǎn)的電勢(shì)為零，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量異種電荷連線上，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向水平向右，在中點(diǎn)O處電勢(shì)為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正，右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以必須克服電場(chǎng)力做功，C正確；O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等，電勢(shì)能變化相同，D錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)，電勢(shì)能，電場(chǎng)力做功【方法技巧】解本題的關(guān)鍵是兩個(gè)等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線．電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)面方向垂直，而且指向電勢(shì)低的方向．根據(jù)等勢(shì)面和電場(chǎng)線分布情況，分析電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系．二．填空題(每小題6分，共18分)13、5【解析】

[1]．設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L+x），則360x=122×0.5×（0.2+x）伸長(zhǎng)量x=0.05m=5cm14、23【解析】

[1]．根據(jù)胡克定律，掛重為4N的物體時(shí)，G1=k（L1-L0）4=k（0.24-0.20）k=100N/m；掛重力3N的物體時(shí)G2=k（L2-L0），3=100（L2-0.20）L2=0.23m=23cm．15、【解析】

[1][2]在此過程中由動(dòng)能定理可得：，當(dāng)速度最大時(shí)牽引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程為和三