2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江浦高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江浦高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通訊衛(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2、以恒定功率從靜止開始運(yùn)動的汽車，經(jīng)時間t后速度達(dá)到最大速度vm,在此過程中汽車通過的位移為s,則()A．s﹥ B．s=C．s﹤ D．無法判斷3、(本題9分)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I．已知單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電荷量為q．此時電子的定向移動的速度為v．在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為A． B． C． D．4、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．P與Q的周期之比約為（）A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:15、在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步.關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是()A．日心說的代表人物是托勒密B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“扭秤”首先較準(zhǔn)確地測定了引力常量C．伽利略用“月—地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬有引力定律的正確性D．第谷得出了行星運(yùn)動定律6、(本題9分)金星和木星是除太陽和月球以外最明亮的天體．金星為昏星（即長庚星），肉眼清晰可見；而以色彩斑斕的條紋和平行于赤道的大紅斑而聞名的木星，日落后比金星要暗一些．金星到太陽的距離小于木星到太陽的距離，下列關(guān)于金星和木星的說法正確的是（）A．金星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等B．木星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等C．金星繞太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期比木星繞太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期小D．金星繞太陽運(yùn)動的線速度一定比木星繞太陽運(yùn)動的線速度小7、有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，電子的電荷量為q，此時電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)通過橫截面積的電子數(shù)目可表示為（）A．nSvΔt B．nvΔt C． D．8、(本題9分)航空母艦可提供飛機(jī)起降，一飛機(jī)在航空母艦的水平甲板上著陸可簡化為如圖所示模型，飛機(jī)鉤住阻攔索減速并沿甲板滑行過程中A．阻攔索對飛機(jī)做正功，飛機(jī)動能增加B．阻攔索對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)動能減小C．空氣及摩擦阻力對飛機(jī)做正功，飛機(jī)機(jī)械能增加D．空氣及摩擦阻力對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)機(jī)械能減少9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端．現(xiàn)有一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為f．經(jīng)過一段時間，小車運(yùn)動的位移為x，物塊剛好滑到小車的最右端．以下判斷正確的是（）A．此時物塊的動能為F（x+l）B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為fxD．這一過程中，物塊和小車組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能為F(l+x)-fl10、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)如圖甲所示，在用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開始自由下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個點(diǎn)A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的______（選填番號）A．動能變化量與重力勢能變化量B．速度變化量和重力勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEP=____J,動能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)如圖所示是用重錘做自由落體運(yùn)動來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是_________（填寫代號）A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的C．打點(diǎn)計時器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)D．應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動，再通電讓打點(diǎn)計時器工作（2）某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測量研究，他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn)，對后面間距較大的且相鄰的六個點(diǎn)進(jìn)行了如圖所示的測量，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交變電源周期為T，則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_________（用x1、x2、x3、T、g表示）；（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量略大于動能的增加量，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是_____．三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，讓小球從圖中的位置A由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)B時擺線被拉斷，設(shè)擺線長l＝1.6m，懸點(diǎn)到地面的高度為h＝6.6m，不計空氣阻力，求擺球落地時的速度．（計算中取）14、（14分）(本題9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動機(jī)已熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開動時間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實(shí)際質(zhì)量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%15、（13分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運(yùn)動，從D飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點(diǎn)時速度vD的大小；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)N時對圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達(dá)到圓弧軌道最高點(diǎn)M，整個運(yùn)動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動的．【詳解】所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，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，則軌道高度和速度是確定的，故AC錯誤，B正確．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D錯誤．故選B．【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、A【解析】

以恒定功率從靜止開始運(yùn)動的汽車的速度時間圖像如圖所示圖像下面的面積表示位移，由圖可知該面積大于圖中三角形的面積，故A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】在△t時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過的長度為v△t，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在△t時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為v△tS，又由于單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為nvS△t，故D正確，C錯誤；由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在△t時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為I△t，而電子的電荷量為q，則△t時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為，故AB錯誤．所以D正確，ABC錯誤．4、C【解析】

本題考查衛(wèi)星的運(yùn)動、開普勒定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)．設(shè)地球半徑為R，根據(jù)題述，地球衛(wèi)星P的軌道半徑為RP=16R，地球衛(wèi)星Q的軌道半徑為RQ=4R，根據(jù)開普勒定律，==64，所以P與Q的周期之比為TP∶TQ=8∶1，選項(xiàng)C正確．5、B【解析】

A．日心說的代表人物是哥白尼，選項(xiàng)A錯誤；B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“扭秤”首先較準(zhǔn)確地測定了引力常量，選項(xiàng)B正確；C．牛頓用“月—地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬有引力定律的正確性，選項(xiàng)C錯誤；D．開普勒得出了行星運(yùn)動定律，選項(xiàng)D錯誤；故選B。6、AC【解析】

AB、對任意一個行星來說，根據(jù)開普勒第二定律可知金星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等，故A正確，B錯誤；C、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，解得，因?yàn)榻鹦擒壍腊霃奖饶拘切。越鹦抢@太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期比木星繞太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期小，故C正確；D、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，解得，軌道半徑越小，線速度越大，因?yàn)榻鹦擒壍腊霃奖饶拘切?，金星繞太陽運(yùn)動的線速度比木星繞太陽運(yùn)動的線速度大，故D錯誤。故選AC．【點(diǎn)睛】開普勒第二定律，對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，根據(jù)萬有引力提供向心力，求出公轉(zhuǎn)周期和線速度關(guān)系．7、AC【解析】

CD．根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nqvS，在△t時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量Q=I△t則在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為選項(xiàng)C正確，D錯誤；AB．將I=nevS代入得故A正確，B錯誤。8、BD【解析】

AB．阻攔索對飛機(jī)的作用力向后，則對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)動能減小，選項(xiàng)A錯誤，B正確；CD．空氣及摩擦阻力與飛機(jī)運(yùn)動方向相反，則對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)機(jī)械能減少，選項(xiàng)D正確，C錯誤；故選BD.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是知道對物體做正功，則物體的機(jī)械能增加；對物體做負(fù)功，或者克服阻力做功，機(jī)械能減小.9、BD【解析】

A．對物塊，由動能定理可知，物塊的動能：Ek=（F-f）（x+l）A錯誤；B．對小車，由動能定理可得，小車的動能為：Ek=fxB正確；C．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，這一過程中，小物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl，C錯誤；D．由能量守恒定律可知，物塊和小車增加的機(jī)械能為F（x+l）-flD正確。故選BD。10、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動能定理得物體的動能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．二、實(shí)驗(yàn)題11、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的重力勢能的減少量與動能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯誤。第二空：重物在下落過程中，速度在增大，故相鄰點(diǎn)間的距離應(yīng)該是增大的，由圖可知，紙帶的左端與重物相連；

第三空：從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量為；第四空：打B點(diǎn)時，重物的速度大小為，由初速度為零，則此過程中，重物動能的增加量為。12、BC；存在空氣阻力和摩擦阻力【解析】

(1)A項(xiàng)：如果體積較大而質(zhì)量較小，空氣阻力較大，實(shí)驗(yàn)誤差大，故A錯誤；B項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少阻力的影響，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)打點(diǎn)計時器固定在豎直平面內(nèi)時，紙帶才能被重物帶著豎直下落，減小摩擦，故C正確；D項(xiàng)：開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，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D錯誤．(2)2點(diǎn)的瞬間速度，5點(diǎn)的瞬時速度，，重力勢能的減小量為，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為；(3)由于紙帶通過限位孔時不可避免的受到阻力作用，以及重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量大于動能的增加量，因此為：重錘下落過程中存在著阻力作用．三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、【解析】

對整個過程，由機(jī)械能守恒定律得：mg（h-lcos30°）=mv2解得【點(diǎn)睛】本題是圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合，解題時可對整個過程由機(jī)械能守恒求解，也可以分段列式．14、（1）（2）【解析】

（1）對整體在運(yùn)動過程中：而：代入可得：（2）其相對誤差為：15、（1）4m/s（2）33.6