2023-2024學(xué)年河北省臨西縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省臨西縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變的物理量是（）A．速率 B．線速度 C．合外力 D．向心加速度2、因首次比較精確地測(cè)出引力常量G，被稱為“稱量地球質(zhì)量第一人”的科學(xué)家是A．伽利略 B．開普勒 C．卡文迪許 D．牛頓3、(本題9分)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)在t時(shí)刻速度的方向與t時(shí)間內(nèi)位移的方向相同C．平拋運(yùn)動(dòng)物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間隨初速度的增大而增大D．若平拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間足夠長(zhǎng)，則速度方向最終會(huì)豎直向下4、(本題9分)如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，力F的功率P恒定不變，運(yùn)動(dòng)過程所受的阻力f大小不變，加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)間后物體的速度達(dá)到最大值vm，F(xiàn)作用過程中物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖像所給的信息不能求出以下哪個(gè)物理量（）A．物體的質(zhì)量m B．物體所受阻力fC．物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t D．物體運(yùn)動(dòng)的最大速度vm5、(本題9分)一位質(zhì)量為m的同學(xué)從下蹲狀態(tài)向上跳起，經(jīng)△t時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為ν，已知重力加速度為g，在此過程中地面對(duì)他的支持力的沖量為A．mv+mg△t B．mv－mg△t C．mv D．mg△t6、(本題9分)關(guān)于彈力，下列表述正確的是A．杯子放在桌面上，杯和桌均不發(fā)生形變B．杯子放在桌面上，杯和桌之間沒有彈力作用C．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比D．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)量成正比7、(本題9分)在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，則下列說法正確的是（）A．火車可能受到重力、支持力和向心力作用B．當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓C．當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓D．當(dāng)火車的質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度v不改變8、一質(zhì)量為1kg的物體從某一高度以6m/s的速度水平拋出。落地時(shí)速度大小為10m/s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.8sB．物體拋出時(shí)離地而的高度為3.2mC．物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為6mD．物體運(yùn)動(dòng)過程中重力做功的平均功率為40W9、如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長(zhǎng)木板上，物塊相對(duì)木板的位移為d，木板相對(duì)地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對(duì)物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對(duì)木板做功為μmgsC．木板動(dòng)能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs10、(本題9分)2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動(dòng)．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．11、2017年4月23日至4月27日，我國(guó)天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船對(duì)天宮二號(hào)進(jìn)行了推進(jìn)劑補(bǔ)加，這是因?yàn)樘鞂m二號(hào)組合體受軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會(huì)逐漸降低，天宮二號(hào)運(yùn)動(dòng)中需要通過“軌道維持”使其飛回設(shè)定軌道.對(duì)于天宮二號(hào)在“軌道維持”前后對(duì)比，下列說法正確的是（）A．天宮二號(hào)在“軌道維持”前的速度比“軌道維持”后的速度大B．天宮二號(hào)在“軌道維持”前的周期比“軌道維持”后的周期小C．天宮二號(hào)在“軌道維持”前的重力勢(shì)能比“軌道維持”后的重力勢(shì)能大D．天宮二號(hào)在“軌道維持”前的機(jī)械能與“軌道維持”后的機(jī)械能相等12、(本題9分)下列情況中的物體，可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（）A．研究地球的公轉(zhuǎn)B．研究一列火車的進(jìn)站時(shí)間C．研究一列火車從成都開往拉薩的運(yùn)行時(shí)間D．研究直升飛機(jī)上螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物m從高處由靜止開始下落，拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖甲中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m=2000g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=______m/s；（2）在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量_____J，重力勢(shì)能的減少量_____J；（3）運(yùn)用機(jī)械能守恒定律結(jié)論和該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以測(cè)量該地的重力加速度，若某同學(xué)作出圖像如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=______m/s2.14、（10分）(本題9分)為了進(jìn)一步研究平拋運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．為了準(zhǔn)確地描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，下列要求合理的是______．A.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B.斜槽軌道必須光滑C.斜槽軌道末端必須水平D.本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和秒表圖是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為______取重力加速度三、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)我國(guó)將于2020年發(fā)射火星探測(cè)器,將第一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個(gè)目標(biāo)．為更好地了解這一工程,成都七中小明同學(xué)通過互聯(lián)網(wǎng)查閱到:其他國(guó)家火星探測(cè)器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,在離火星表面為的高度沿圓軌道運(yùn)行周期為,火星半徑為,引力常量為.求火星的質(zhì)量和火星表面的重力加速度.16、（12分）(本題9分)如圖，水平光滑的地面上有A、B、C三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊，質(zhì)量分別為1kg、6kg、6kg.木塊A的左側(cè)有一半徑R=0.2m的固定的光滑半圓弧軌道，一開始B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)，B、C之間的彈簧處于原長(zhǎng)．給木塊A一個(gè)水平向右的初速度，大小為v1=8m/s，與木塊B碰撞后，A被反彈，速度大小變?yōu)関2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A過圓弧軌道的最高點(diǎn)時(shí)受到軌道的壓力；（2）彈簧具有的最大彈性勢(shì)能．17、（12分）如圖，一內(nèi)壁光滑、質(zhì)量為m1＝0.1kg、半徑為R＝0.1m的環(huán)形細(xì)圓管，固定在一個(gè)質(zhì)量為M＝0.5kg的長(zhǎng)方體基座上。一質(zhì)量為m2＝0.2kg的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)方體與地面不粘連，且始終相對(duì)地面靜止。重力加速度記為g＝10m/s2，求：（1）當(dāng)小球以速率v1=m/s經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，地面對(duì)長(zhǎng)方體的支持力大?。唬?）當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，若長(zhǎng)方體對(duì)面的壓力恰好為零，此時(shí)小球的速率v2為多大？

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(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，所以速率不變，線速度變化，A對(duì)B錯(cuò)．勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力提供向心力，向心力始終指向圓心，方向變化，C錯(cuò)，向心力變化，向心加速度也變化，D錯(cuò)．2、C【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，牛頓得到萬有引力定律之后，并沒有測(cè)得引力常量，首次比較精確地測(cè)出引力常量的科學(xué)家是卡文迪許，稱為“稱量地球質(zhì)量第一人”的科學(xué)家。A.伽利略與分析不符，A錯(cuò)誤B.開普勒與分析不符，B錯(cuò)誤C.卡文迪許與分析相符，C正確D.牛頓與分析不符，D錯(cuò)誤3、A【解析】

A.平拋運(yùn)動(dòng)僅受重力作用，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論，平拋物體在t時(shí)刻速度的方向與水平方向夾角的正切等于位移的方向與水平方向夾角正切的二倍，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)，平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.即使平拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間足夠長(zhǎng)，速度方向與水平方向夾角將接近90°，但一定不是90°，故D錯(cuò)誤．故選A4、C【解析】

AB．由題意可知根據(jù)牛頓第二定律得即變形得由乙圖可知，斜率縱軸截距P已知，可求出m和f，選項(xiàng)AB能夠求出；D．水平力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，則有能求出，選項(xiàng)D能夠求出；C．由知，v增大，F(xiàn)減小，則物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)條件不能求出加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，選項(xiàng)C不能求出。本題選不能求出的，故選C。5、A【解析】

人的速度原來為零，起跳后變化v，以向上為正方向，由動(dòng)量定理可得：I-mg△t=mv-0，故地面對(duì)人的沖量為mv+mg△t.A.mv+mg△t與計(jì)算結(jié)果相符；故A正確.B.mv－mg△t與計(jì)算結(jié)果不相符；故B錯(cuò)誤.C.mv與計(jì)算結(jié)果不相符；故C錯(cuò)誤.D.mg△與計(jì)算結(jié)果不相符；故D錯(cuò)誤.6、D【解析】

AB．杯和桌相互接觸并相互擠壓都發(fā)生了彈性形變，杯和桌之間有彈力作用，杯子放在桌面上，杯對(duì)桌的壓力是由于杯子發(fā)生了形變，杯子由于要恢復(fù)形變，杯子就會(huì)對(duì)接觸的物體產(chǎn)生力的作用，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)胡克定律F=kx，可知，彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，在彈性限度內(nèi)的形變?cè)酱?，產(chǎn)生的彈力也越大，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D.7、CD【解析】

A.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，受到重力與支持力，不受向心力。A錯(cuò)誤；BC.當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，此時(shí)重力與支持力的合力恰好提供向心力，當(dāng)火車速率小于v時(shí)，需要向心力變小，火車有近心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，擠壓內(nèi)軌；當(dāng)火車速率大于v時(shí)，火車有離心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，擠壓外軌，B錯(cuò)誤C正確。D.對(duì)火車受力分析如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知：，所以，與質(zhì)量無關(guān)，D正確。8、ABD【解析】

A.根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地的豎直分速度，則物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；故A正確.B.物體離地面的高度；故B正確.C.物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C錯(cuò)誤.D.物體運(yùn)動(dòng)過程中重力做功的功率；故D正確.9、AB【解析】

A.物塊相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的位移為x1=s+d，則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對(duì)木板，根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤.10、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；11、AB【解析】天宮二號(hào)在“軌道維持”前軌道半徑比“軌道維持”后的小，由衛(wèi)星的速度公式分析知，天宮二號(hào)在“軌道維持”前的速度比“軌道維持”后的速度大，故A正確．天宮二號(hào)在“軌道維持”前軌道半徑比“軌道維持”后的小，由開普勒第三定律知天宮二號(hào)在“軌道維持”前的周期比“軌道維持”后的周期小．故B正確．天宮二號(hào)在“軌道維持”前離地的高度較小，則在“軌道維持”前的重力勢(shì)能比“軌道維持”后的重力勢(shì)能小，故C錯(cuò)誤．天宮二號(hào)要實(shí)現(xiàn)“軌道維持”，必須點(diǎn)火加速，所以天宮二號(hào)在“軌道維持”前的機(jī)械能小于“軌道維持”后的機(jī)械能．故D錯(cuò)誤．

故選AB.12、AC【解析】A、研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小相對(duì)于地球和太陽的距離來說是很小的，可以忽略，可以看成質(zhì)點(diǎn)，故A正確；B、研究火車進(jìn)站的時(shí)間時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略不計(jì)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C、研究火車從成都開往拉薩的運(yùn)行時(shí)間時(shí)，盡管火車有一定的長(zhǎng)度和形狀，但相對(duì)于成都到拉薩的距離可忽略不計(jì)，故火車可看作質(zhì)點(diǎn)，故C正確；D、研究直升飛機(jī)上螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況不能看成是質(zhì)點(diǎn)，否則就沒有旋轉(zhuǎn)可言，所以D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：考查學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)這個(gè)概念的理解，關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)的條件，看物體的大小體積對(duì)所研究的問題是否產(chǎn)生影響，物體的大小體積能否忽略。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.9800.9600.9829.75【解析】

（1）[1]根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得計(jì)數(shù)點(diǎn)5的速度為（2）[2]在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量[3]重力勢(shì)能的減小量（3）[4]根據(jù)機(jī)械能守恒得則有可知圖線的斜率解得14、AC1.6【解析】（1）為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一