2023屆山東省聊城市文苑中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)若將地球同步衛(wèi)星和月球繞地球的運(yùn)動均視為勻速圓周運(yùn)動,在地球表面以初速度豎直上拋一鋼球,鋼球經(jīng)時間落回拋出點(diǎn),已知地球半徑為,引力常量為下列相關(guān)說法不正確的是（）A．地球的質(zhì)量為B．地球的第一宇宙速度大小為C．月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小D．月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度小2、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度小于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于D．這時鐵軌對火車的支持力大于3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的滑槽內(nèi)有半徑為R的半圓軌道，將滑槽放在水平面上，左端緊靠墻壁．一質(zhì)量為m的物體從半圓軌道的頂端a點(diǎn)無初速度釋放，b點(diǎn)為半圓軌道的最低點(diǎn)，c點(diǎn)為半圓軌道另一側(cè)與a等高的點(diǎn)．不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是A．m從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程中，m與M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒、水平方向動量守恒B．m從a點(diǎn)釋放后運(yùn)動的全過程中，m的機(jī)械能守恒C．m釋放后能夠到達(dá)c點(diǎn)D．當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點(diǎn)b時，M的速度達(dá)到最大4、(本題9分)山城重慶的輕軌交通頗有山城特色，由于地域限制，彎道半徑很小，在某些彎道上行駛時列車的車身嚴(yán)重傾斜．每到這樣的彎道乘客都有一種坐過山車的感覺，很是驚險(xiǎn)刺激．假設(shè)某彎道鐵軌是圓弧的一部分，轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度為g，列車轉(zhuǎn)彎過程中傾角(車廂地面與水平面夾角)為θ，則列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎行駛的安全速度(軌道不受側(cè)向擠壓)為()A． B． C． D．5、(本題9分)一個物體受恒力作用，下列說法正確的是A．一定做直線運(yùn)動B．一定做曲線運(yùn)動C．可能做勻速圓周運(yùn)動D．可能做曲線運(yùn)動6、(本題9分)汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A．牽引力的功率恒定B．牽引力隨速度增大而減小C．牽引力功率與時間成正比D．合外力功率恒定7、(本題9分)關(guān)于共點(diǎn)力，下列說法中正確的是()A．作用在一個物體上的兩個力，如果大小相同，方向相反，這兩個力是共點(diǎn)力B．作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點(diǎn)力C．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點(diǎn)不在同一點(diǎn)上，則這幾個力可能是共點(diǎn)力D．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線可以匯交于一點(diǎn)，則這幾個力是共點(diǎn)力8、(本題9分)如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W9、(本題9分)我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實(shí)現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車，這標(biāo)志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利．如圖所示，在月球橢圓軌道上的已關(guān)閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近，并將在B處變軌進(jìn)入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運(yùn)行，已知萬有引力常量為G．下列說法中正確的是A．圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處B．探月衛(wèi)星在B處變軌進(jìn)入環(huán)月軌道時必須點(diǎn)火減速C．由題中條件可以算出月球質(zhì)量D．由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小10、(本題9分)下列關(guān)于電容器和電容的說法中，正確的是A．根據(jù)C＝可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成反比B．對于確定的電容器，其所帶的電荷量與兩板間的電壓（小于擊穿電壓且不為零）成正比C．對于確定的電容器，無論電容器的電壓如何変化（小于擊穿電壓且不為零），它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變D．電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)11、(本題9分)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計(jì)時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下，結(jié)果兩球同時落地．下列說法正確的是（）A．運(yùn)動全過程,重力對兩球做的功相同B．運(yùn)動全過程,兩球重力的平均功率相同C．落地前的瞬間A球重力的瞬時功率等于B球重力的瞬時功率D．落地前的瞬間A球的速度等于B球的速度二、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)圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置.一根輕細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方在鋼球底部豎直地粘住一片質(zhì)量不計(jì)、寬度為d的遮光條將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計(jì)時器測出.記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時器示數(shù)t.重力加速度大小為g已知.(1)用刻度尺測量遮光條寬度示數(shù)如圖乙所示，則遮光條寬度為__________cm；(2)若在誤差允許范圍內(nèi)，等式gh=_____________成立，說明鋼球F擺過程中機(jī)械能守恒.(用題中所給物理量符號表示)(3)撤掉光電門并在懸點(diǎn)處安裝一個拉力傳感器(可直接讀出各個時刻力的大小)，鋼球球心到懸點(diǎn)的距離為L，將鋼球拉至h高處靜止釋放，測出繩子擺動到豎直位置時的拉力大小為F，若要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測量的一個物理量是______________(用文字和字母表示)；驗(yàn)證該過程機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______________________(用題中所給物理量符號表示).14、（10分）如圖甲所示，螺旋測微器的讀數(shù)為__________mm；如圖乙所示，電壓表的量程為3V，則電壓表的讀數(shù)為__________V。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，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向飛來，射入原來靜止懸掛、質(zhì)量為M的沙袋，并留在沙袋中，與沙袋共同上擺，但沒有到達(dá)懸點(diǎn)高度，繩子長度為L。沙袋尺寸遠(yuǎn)小于繩長L，不計(jì)空氣阻力，繩子為輕繩，重力加速度為g。求（1）子彈射入沙袋過程，子彈和沙袋系統(tǒng)損失的機(jī)械能E1；（2）子彈和沙袋共同上擺過程能到達(dá)的最大高度h；（3）子彈和沙袋共同上擺過程，繩子的最大拉力T。16、（12分）質(zhì)量均為m的兩個木塊P和Q疊放在水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ。如圖所示，現(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動，下列說法不正確的是A．P、Q之間可能光滑B．P木塊所受合力方向水平向左C．Q與地面間的動摩擦因數(shù)μ=D．若突然撒去F后，P、Q一定保持相對靜止17、（12分）(本題9分)質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s．若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動中的阻力不變．求：①汽車所受阻力的大?。?s末汽車的瞬時功率．③汽車做勻加速運(yùn)動的時間．④汽車在勻加速運(yùn)動中牽引力所做的功．

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、B【解析】在地球表面以初速度v0豎直上拋一鋼球，鋼球做加速度豎直向下，大小為重力加速度g的勻變速運(yùn)動；鋼球經(jīng)時間t落回拋出點(diǎn)，故鋼球回到拋出點(diǎn)時的速度和初速度大小相等、方向相反，故有；由地球表面物體重力即萬有引力可得：，所以地球的質(zhì)量為：，故A正確；繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，半徑為地球半徑時，衛(wèi)星速度即地球的第一宇宙速度，故由萬有引力做向心力可得：；所以地球的第一宇宙速度為：，故B錯誤；根據(jù)，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的小，選項(xiàng)D正確；此題選項(xiàng)不正確的選項(xiàng)，故選B.點(diǎn)睛：此題是萬有引力問題與運(yùn)動問題的結(jié)合，求解重力加速度是聯(lián)系這兩個問題的橋梁；萬有引力與衛(wèi)星的運(yùn)動問題，一般通過萬有引力做向心力得到半徑和周期、速度、向心加速度的關(guān)系，然后通過半徑關(guān)系來比較．2、A【解析】

AB．當(dāng)火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，有可得火車的速度為，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度小于時，火車所需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于所需要的向心力，內(nèi)軌就要對火車產(chǎn)生一個向外的側(cè)壓力來抵消多余的力，所以此時內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯誤；CD．當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時，受重力和支持力，則有由于內(nèi)軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個力分解為水平和豎直向上兩個分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故CD錯誤。故選A。3、D【解析】

A、m從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程，m與M組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力不為零，系統(tǒng)在水平方向動量不守恒，在該過程只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯誤；

B、m從a釋放后，從a到b過程，只有重力做功，該過程m的機(jī)械能守恒，m經(jīng)過b后初重力做功外，軌道彈力對m做功，m的機(jī)械能減少，m的機(jī)械能不守恒，故B錯誤；

C、m第一次到最低點(diǎn)后，M離開墻，系統(tǒng)水平方向動量守恒，當(dāng)m和M共速時，系統(tǒng)具有動能，因此m的勢能必小于mgR，故m不能到達(dá)c點(diǎn)，故C錯誤；

D、m第一次在圓軌道右半側(cè)上滑行過程對M的彈力始終向右下方，有水平向右的分力，因此M始終加速，m從右向左通過最低點(diǎn)b后，M開始減速，故D正確。

故選D。4、C【解析】列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎安全行駛，此時列車受到的支持力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：,解得：，故C正確，ABD錯誤．5、D【解析】

ABD.如果恒力與速度共線，物體將做直線運(yùn)動，如果恒力與速度不共線，物體將做曲線運(yùn)動，故AB錯誤，D正確；C.由于合力F是恒力，而勻速圓周運(yùn)動中合力提供向心力，方向不斷改變，是變力，故物體不可能做勻速圓周運(yùn)動，故C錯誤；故選D.6、C【解析】汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的過程中，根據(jù)F-f=ma可知，牽引力F是恒定的，根據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力的功率逐漸變大，選項(xiàng)AB錯誤；根據(jù)P=Fv=Fat可知，牽引力功率與時間成正比，選項(xiàng)C正確；根據(jù)P合=mav可知，合外力的功率逐漸變大，選項(xiàng)D錯誤；故選C.7、BCD【解析】

大小相同、方向相反的力不一定作用在同一點(diǎn)，但一對平衡力必在同一直線上，是共點(diǎn)力，A錯誤B正確；作用在一個物體上的幾個力，如果作用在物體的同一點(diǎn)，或者雖不作用在物體的同一點(diǎn)，但力的作用線交于一點(diǎn)，則這幾個力是共點(diǎn)力，CD正確．8、BC【解析】

A.從速度時間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以推力做功為零，故A錯誤；B.速度時間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時間圖象可以知道在2-3s的時間內(nèi)，物體勻速運(yùn)動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為2N，故摩擦力做功為所以克服摩擦力做功2.0J，故B正確；C.第1．5s速度為1m/s，故第1．5s時推力的功率為故C正確；D.F在第二秒做功，F(xiàn)的功為：所以第2內(nèi)推力F做功的平均功率為：故D錯誤．9、BC【解析】

A．探月衛(wèi)星關(guān)閉動力后只受到月球的吸引力而逐漸靠近月球表面，此過程為加速過程，選項(xiàng)A錯．B．進(jìn)入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點(diǎn)，相對于圓軌道，原來的運(yùn)動在B點(diǎn)為離心運(yùn)動，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進(jìn)入環(huán)月軌道要減速，選項(xiàng)B對．C．在環(huán)月軌道運(yùn)行過程有，整理得月球質(zhì)量，選項(xiàng)C對．D．由題中條件找不到衛(wèi)星質(zhì)量，而且所以的圓周運(yùn)動公式中衛(wèi)星質(zhì)量都消去了，所以無法計(jì)算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項(xiàng)D錯．10、BCD【解析】

AD.C＝比值定義式，電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，由電容器本身的特性決定，與兩極板間的電壓、所帶的電荷量無關(guān)，故A錯誤，D正確；B.對于確定的電容器，C一定，由Q=CU知，Q與U成正比，故B正確；C.電容器所帶的電荷量與電壓比值等于電容，電容與電荷量、電壓無關(guān)，所以無論電容器的電壓如何變化（小于擊穿電壓且不為零），它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變，故C正確。11、AC【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計(jì)時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)可通過打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶情況計(jì)算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計(jì)算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，可以選比較清晰的點(diǎn)作為初始位置，所以可以用來驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯誤．12、AB【解析】

根據(jù)W=mgh知，重力對兩球做功相同．故A正確．兩球重力做功相等，時間相等，根據(jù)P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正確．兩球都做勻變速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬時功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬時功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬時功率不等于B球重力的瞬時功率，故C錯誤．對A球，根據(jù)動能定理得，mgh=mvA2?mv02，對B球，根據(jù)動能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D錯誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.60d22【解析】（1）由刻度尺讀數(shù)法則可知：遮光條寬度為0.60cm；（2）小球通過光電門的速度為：v=dt即在誤差允許范圍內(nèi)，等式gh=1（3）根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=mv2L，解得：點(diǎn)睛：本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理規(guī)律列出相應(yīng)方程，然后求解討論即可。14、6.7001.10±0.01【解析】

[1]由圖示螺旋測微器可知，螺旋測微器的讀數(shù)為：d=6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm；[2]電壓表量程為3V，由圖示電壓表表盤可知，其分度值為：0.1V，示數(shù)為：1.10V.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）Mm2(M+m)v02【解析】試題分析：子彈和沙袋組成的系統(tǒng)動量守恒，結(jié)合動量守恒定律求出子彈射入沙袋的瞬間沙袋獲得的速度，根據(jù)能量守恒求出子彈打沙袋過程中損失的機(jī)械能；根據(jù)機(jī)械能守恒求出子彈射入沙袋中隨沙袋一塊上升的最大高度．根據(jù)牛頓第二定律可得繩子的最大拉力。（1）規(guī)定子彈的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒得，mv0=（M+m）v

解得：v=損失的機(jī)械能為：E（2）根據(jù)機(jī)械能守恒得：M+m解得：h=（3）子彈和沙袋共同上擺過程中在最低點(diǎn)時，繩子的拉力最大根據(jù)牛頓第二定律：T-解得：T=點(diǎn)睛：本題主要考查了動量守恒、機(jī)械能守恒、能量守恒的綜合運(yùn)用，通過動量守恒求出子彈射入沙袋后的速度是解決本題的關(guān)鍵。16、CD【解析