2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安中學(xué)物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安中學(xué)物理高一下期末綜合測試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)一定質(zhì)量的理想氣體，0℃時壓強為p0，經(jīng)一等容變化過程，溫度為t℃時，氣體壓強為p。則它每升高1℃，壓強的增量△p的值為（）A． B． C． D．2、(本題9分)有兩個力，一個是14N，一個是4N，它們的合力可能等于（）A．5N B．9N C．15N D．20N3、(本題9分)小船在靜水中的速度為v．若小船過河時船頭始終與岸垂直，水流速度增大后A．小船相對于岸的速度減小 B．小船相對于岸的速度增大C．小船能到達出發(fā)點的正對岸 D．小船到達對岸的過河路程減小4、(本題9分)質(zhì)量rn＝2kg的滑塊，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起受一向右、大小為4N的水平恒力作用，此后滑塊前進距離s時速度變?yōu)榱?，則s為（）A．2m B．4m C．6m D．8m5、(本題9分)做平拋運動的物體，不計空氣阻力，在運動過程中保持不變的物理量是A．速度B．高度C．豎直分速度D．水平分速度6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45m，若不計空氣阻力，取g=10m/s2，則()A．小物塊的初速度是5m/sB．小物塊的水平射程為1.2mC．小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物塊落地時的動能為0.9J7、(本題9分)如圖所示，1為同步衛(wèi)星，2為近地衛(wèi)星，3為赤道上的一個物體，它們都在同一平面內(nèi)繞地心做圓周運動．關(guān)于它們的圓周運動的線速度、角速度、和向心加速度，下列說法正確的是A．> B．<C．< D．>>8、如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一絕緣細線一端拉著帶負電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動，下列說法正確的是A．小球運動到最高點a時，小球的電勢能一定最小B．小球運動到最高點a時，細線的拉力一定最小C．小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大D．小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小9、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是(）A．離地面的高度一定B．軌道平面不一定在赤道平面內(nèi)C．線速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s210、如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道ⅡD．在軌道I上運行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能不守恒11、(本題9分)如圖所示，衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運動的角速度、周期、運行速率、向心加速度．下列關(guān)系正確的有A．TA>TB B．vA>vBC．a(chǎn)A<aB D．ωA<ωB12、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運動的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動能之比為1∶4 D．甲、乙的動能之比為1∶8二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2(1)要驗證重錘下落過程中符合機械能守恒,除了圖示器材,以下實驗器材必須要選取的有________填寫字母代號A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流電源(2)實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打點計時器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了___J；此時重錘的動能比開始下落時增加了__

J。（計算結(jié)果保留3個有效數(shù)字）.(3)根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是______．（重錘質(zhì)量m已知）.(4)在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以v214、(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示裝置“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”。(1)為達到平衡阻力的目的，應(yīng)取下____________(填“紙帶”或“細繩和托盤”)，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板的傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________________運動。(2)將裝置按如圖甲連接后，放入砝碼，通過實驗得到如圖所示的紙帶，紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為T的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E，計數(shù)點與O點的距離為h1、h2、h3…。實驗時小車所受拉力為F，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g。在從起點O到打下計數(shù)點C的過程中，小車所受合外力做功W=________，小車動能的變化量_____________。15、(本題9分)(1)在驗證機械能守恒定律的實驗中，要驗證的是重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余或錯誤的有_____________A．用天平稱出重物的質(zhì)量B．把打點計時器固定到鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通電源，釋放紙帶E．用停表測出重物下落的時間(2)在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中．①需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度和下落高度.某小組的同學(xué)利用實驗得到的紙帶，共設(shè)計了以下四種測量方案，其中正確的是_______________A．用刻度尺測出物體下落的高度，并測出下落時間，通過計算出瞬時速度B．用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計算出瞬時速度，C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度,并通過計算出高度D．用刻度尺測出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度②已知當?shù)刂亓铀俣葹?，使用交流電的頻率為.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點、、、、如圖所示．測出點距離起始點的距離為，、兩點間的距離為，、兩點間的距離為，根據(jù)前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______________________________，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的．而在實際的實驗結(jié)果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是__________________________________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖,小球(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=2kg,不可伸長的細懸線長L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放,不計空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:（1）小球到達最低位置時時間t=0.5s,該過程中重力的平均功率多大？（2）小球第一次到達圖中虛線位置（θ=53°）重力的瞬時功率多大？（3）小球第一次到最低點過程中重力的最大功率是多少？17、（10分）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上．現(xiàn)有滑塊A以初速V0從右端滑上B，并以1/2V0滑離B，確好能到達C的最高點．A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：（1）木板B上表面的動摩擦因素μ；（2）1/4圓弧槽C的半徑R；（3）當A滑離C時，C的速度．

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

氣體狀態(tài)參量為：，T1=273K，，T2=（273+t）K，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：即：氣體溫度每升高1℃，由查理定律得：即：聯(lián)立解得氣體溫度每升高1℃壓強的增量為：故選B。2、C【解析】

根據(jù)合力與分力的關(guān)系?！驹斀狻慨攦蓚€力方向相同時，合力最大為當兩個力方向相反時，合力最小為因此合力范圍因此，C正確，ABD錯誤。故選C。3、B【解析】AB：小船過河時船頭始終與岸垂直，水流速度增大后，小船相對于岸的速度增大．故A項錯誤，B項正確．C：小船過河時船頭始終與岸垂直，小船不能到達出發(fā)點的正對岸．故C項錯誤．D：小船過河時船頭始終與岸垂直，水流速度增大后，小船過河時間不變，沿河岸方向運動距離變大，過河路程增大．故D項錯誤．點睛：運動的獨立性原理又稱運動的疊加性原理，是指一個物體同時參與幾種運動，各分運動都可看成獨立進行的，互不影響，物體的合運動則視為幾個相互獨立分運動疊加的結(jié)果．4、B【解析】

滑塊的加速度為：；由勻變速直線運動的規(guī)律可知：解得：故選B．5、D【解析】平拋運動的物體只受重力作用，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動6、D【解析】由題意可以，小物塊到達B時的速度=3m/s，如下圖所示小物塊從A運動到B的過程中，由動能定理可得：解得：，故A選項錯誤；（或根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)運動學(xué)公式，求解）小物塊從B點離開桌面后，做平拋運動所以，解得因此，水平射程=0.9m，選項B錯誤；小物塊在桌面上克服摩擦力做的功=2J，選項C錯誤；從B到C，利用動能定理得：，解得，D正確．（或利用平拋運動運動學(xué)公式，先求落地速度，然后再根據(jù)動能得定義，求落地動能）7、BD【解析】A.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，根據(jù)v=rω，則v1>v3，衛(wèi)星2和衛(wèi)星1都靠萬有引力提供向心力，根據(jù)，解得，知軌道半徑越大，線速度越小，則v2>v1.所以v2>v1>v3，故A錯誤；B.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，根據(jù)，知軌道半徑越大，角速度越小，則ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正確；C.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，則a1>a3，衛(wèi)星2和衛(wèi)星1都靠萬有引力提供向心力，根據(jù)，，知軌道半徑越大，角速度越小，向心加速度越小，則a2>a1，所以a2>a1>a3，故C錯誤，D正確；故選BD.點睛：題中涉及三個物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動的物體3、繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星1；物體3與近地衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動半徑相同，物體3與同步衛(wèi)星1轉(zhuǎn)動周期相同，近地衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星1同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進行比較分析即可．8、AD【解析】

A項：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經(jīng)過a點時的電勢能最小，故A正確；B、C項：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當重力大于電場力時，小球從最低點到最高點時，合力做負功，速度減小，則小球運動到最高點a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大，動能最大；當重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變，細線拉力大小保持不變，當重力小于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小，故BC錯誤；D項：、當小球從最低點到最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運動到最高點時，小球的電勢能最小，機械能最大，所以小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小，故D正確。9、ACD【解析】

A.萬有引力提供向心力，列出等式：其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故A正確；B.它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，故地球同步衛(wèi)星，一定在赤道平面上，故B錯誤；C.第一宇宙速度是最大的運行速度，任何地球衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度，則地球同步衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，故C正確；D.地球同步衛(wèi)星的周期等于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)a=ω2r可知，地球同步衛(wèi)星加速度大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度9.8m/s2，故D正確。10、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，選項B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運行的過程中，只有地球的引力對衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能守恒，選項D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．11、ACD【解析】

萬有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項ACD正確，B錯誤.12、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項A錯誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項B正確；由可知，甲、乙的動能之比為1∶4，選項C正確，D錯誤.二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）BD（2）1.88m；1.96m（3）原因可能是做實驗時先釋放了紙帶然后再合上打點計時器的電鍵（或“接通打點計時器是重錘已經(jīng)具有初速度”、“重錘下落初速度不為零”、“釋放紙帶時手抖動了”等等）（4）g【解析】

（1）該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，由于驗證機械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，同時實驗中需要毫米刻度尺和交流電源；故選BD．

（2）當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88m．

計數(shù)點之間的時間間隔為：T=0.04s；根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度為：vB因此重錘動能的增加量為：△Ek＝12mvB2＝12×m×(1.98)2＝1.96mJ

（3）動能的增加量大于重力勢能的減小量原因可能是做實驗時先釋放了紙帶然后再合上打點計時器的電鍵（或“接通打點計時器是重錘已經(jīng)具有初速度”、“重錘下落初速度不為零”、“釋放紙帶時手抖動了”等等）．

（4）根據(jù)機械能守恒定律有：mgh=12mv2，12v2=gh，因此在【點睛】正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果，同時注意利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實驗研究常用的方法．14、（1）細繩和托盤勻速直線（2）【解析】（1）為平衡小車在實驗中受到的摩擦力，可取下細繩及托盤，通過調(diào)整墊片位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線勻速運動。（2）小車所受合外力做功為：W=Fh3；由平均速度公式可求得C點的速度為：，小車動能的變化量為：。15、AED或者空氣阻力；紙帶與限位孔之間的摩擦【解析】

（1）此實驗中要驗證的表達式是mgh=mv2，質(zhì)量m可從兩邊消掉，則不需要測量重物的質(zhì)量，選項A沒必要；把打點計時器固定在鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來，故B正確；把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度，故C正確．接通電源，釋放紙帶，故D正確；打點計時器是計時儀器，不需要秒表測量時間，故E錯誤；故選AE；（2）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道