2023-2024學(xué)年云南省瀾滄縣第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年云南省瀾滄縣第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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)如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g．在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B．運動員獲得的動能為mghC．運動員克服摩擦力做功為mghD．下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh2、(本題9分)質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面上，再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的過程中，小球動量變化量為A．Δp=0.4kg·m/s B．Δp=-2kg·m/sC．Δp=2kg·m/s D．Δp=-0.4kg·m/s3、(本題9分)（題文）某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，實施變軌后衛(wèi)星的線速度減小到原來的12A．衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的1B．衛(wèi)星的角速度減小到原來的1C．衛(wèi)星的周期增大到原來的8倍D．衛(wèi)星的半徑增大到原來的2倍4、(本題9分)2019年4月10日晚9時許，全球多地天文學(xué)家同步公布的首張黑洞照片（如圖）。假設(shè)銀河系中兩個黑洞A、B，它們以二者連線上的O點為圓心做勻速圓周運動，測得A、B到O點的距離分別為r和2r。黑洞A、B均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星球?qū)诙吹囊?，兩黑洞的半徑均遠小于它們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．黑洞A、B所受引力之比為1∶2C．黑洞A、B的角速度之比為1∶2D．黑洞A、B的線速度之比為1∶25、某大型拱橋的拱高為h，如圖所示．一質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率由A點運動到B點的過程中，以下說法正確的是()A．汽車的重力勢能始終不變，重力始終不做功B．汽車的重力勢能先減小后增大，總的變化量大于零C．汽車的重力先做正功，后做負功，總功為零D．汽車的重力先做負功，后做正功，總功為零6、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星表面進行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v7、(本題9分)2012年6月18日，由林州籍劉洋等三人乘坐的神州九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接，對接軌道所處的空間存在極其稀薄的空氣，下面說法正確的是A．如果不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低B．如果不加干預(yù)，在運行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用D．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間8、(本題9分)某人將一重物由靜止舉高h，并獲得速度v，下列說法正確的是A．合外力對物體做的功等于物體機械能的增加B．物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加C．人對物體做的功等于物體克服重力做的功與物體獲得的動能之和D．人對物體做的功等于物體機械能的增加9、(本題9分)一行星繞恒星作圓周運動由天文觀測可得，其運動周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運動的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運動的加速度為10、(本題9分)下列說法正確的是()A．力是使物體慣性改變的原因B．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為物體靜止時慣性大C．乒乓球可快速被抽殺，是因為乒乓球的慣性小D．為了防止機器運轉(zhuǎn)時振動，采用地腳螺釘固定在地面上，是為了增大機器的慣性二、實驗題11、（4分）(本題9分)用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00cm，點A、C間的距離為s1=8.36cm，點C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8/s2（1）下列做法正確的有____________A．圖甲中的兩限位孔必須在同一豎直線上B．實驗中需要測量出重錘的質(zhì)量C．實驗時，先放手松開紙帶再接通打點計時器D．為了減小實驗誤差，應(yīng)選用密度較大的重錘（2）若重錘質(zhì)量為m．選取O、C兩點為初末位置研究機械能守恒．重物減少的重力勢能是______J，打下C點時重物的動能是________J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）實驗中，重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_____12、（10分）(本題1分)（1）在進行《驗證機械能守恒定律》的實驗中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、打點計時器以及復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)．其中不必要的器材是____________，缺少的器材是________________(2)已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝1．8m／s2，實驗中得到一條點跡清楚的紙帶如圖所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量A、B、C、D各點到O的距離分別為2．11cm、3．18cm、4．76cm、5．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能減少量等于____________________J，動能的增加量等于__________J(取三位有效數(shù)字)．在實驗允許誤差范圍內(nèi)，可認為重物下落過程中，機械能____________，(可設(shè)重物質(zhì)量為m)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，一根原長為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長時，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機械能增加了多少。14、（14分）(本題9分)如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電粒子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U0=400V電壓加速后通過B點進入兩板間距為d=0.2m、電壓為U=200V的水平放置的平行金屬板間，若帶電粒子從兩塊水平平行板的正中間射入，且剛好能從水平放置的平行金屬板右側(cè)邊緣射出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，q(1)帶電粒子通過B點時的速度大小；(2)帶電粒子穿出右側(cè)平行金屬板時的速度大??；(3)右側(cè)平行金屬板的長度。15、（13分）如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的物體，初速度為v1，在與運動方向相同的恒力F的作用下經(jīng)過一段位移x后，速度增加到v2。請依據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律和牛頓第二定律推導(dǎo)動能定理。

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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、D【解析】試題分析：由牛頓第二定律可求得合外力和摩擦力，由能量守恒定律分析能量是如何轉(zhuǎn)化的．由動能定理可求得動能的增加量，由摩擦力做功可求得機械能的變化量．由于，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，則運動員減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和摩擦內(nèi)能，故A錯誤；由牛頓第二定律，人受到的合外力，故合外力做的功，由動能定理可知，物體動能的增加量等于合外力做的功，所以運動員增加的動能為，B錯誤；合外力，故摩擦力大小為，運動員克服摩擦力所做的功，根據(jù)功能關(guān)系知，減少的機械能等于克服摩擦力做功，為，故C錯誤D正確．2、C【解析】

取豎直向上方向為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：，方向豎直向上。A.Δp=0.4kg·m/s與計算結(jié)果不符，A錯誤。B.Δp=-2kg·m/s與計算結(jié)果不符，B錯誤。C.Δp=2kg·m/s與計算結(jié)果相符，C正確。D.Δp=-0.4kg·m/s與計算結(jié)果不符，D錯誤。3、C【解析】衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力有：GmM可得線速度v＝GMr，可知線速度減為原來的12時，半徑增加為原來的4倍，故D正確；向心加速度a＝GMr2知，半徑增加為原來的4倍，向心加速度減小為原來的點睛：根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，由此確定描述圓周運動的物理量與軌道半徑的關(guān)系，熟練掌握相關(guān)規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵.4、D【解析】

A．兩個黑洞A、B以二者連線上的O點為圓心做勻速圓周運動，構(gòu)成雙星系統(tǒng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，選項A錯誤；B．黑洞A、B間的萬有引力屬于相互作用力，大小相等，選項B錯誤；C．兩黑洞屬于同軸轉(zhuǎn)動模型，做勻速圓周運動的周期相同，則角速度相等，之比為1：1，選項C錯誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系知線速度與半徑成正比，黑洞A、B的線速度之比為1：2，選項D正確。故選D。5、D【解析】

由A到B的過程中，重力先做負功，重力勢能增加，后做正功，重力勢能減小，整個過程中重力做的總功為零，重力勢能變化量為零。ABC.由上分析可知，ABC錯誤；D.由上分析可知，D正確。6、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個小球”可知，考查了平拋運動。根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運行速度即為第一宇宙速度?！驹斀狻緼、根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用。7、AB【解析】試題分析：萬有引力提供圓周運動的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運動的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運行速度增大，失重不是失去重力而是對懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象．根據(jù)相應(yīng)知識點展開分析即可．解：A、衛(wèi)星本來滿足萬有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，萬有引力將大于衛(wèi)星所需要的向心力，故衛(wèi)星將做近心運動，即軌道半徑將減小，故A正確；B、根據(jù)萬有引力提供向心力有：得：v=，得軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動能將增大，故B正確；C、失重狀態(tài)說明航天員對懸繩或支持物體的壓力為0，但仍受到地球?qū)λ娜f有引力，萬有引力提供他隨天宮一號圍繞地球做圓周運動的向心力，故C錯誤；D、第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號的線速度一定小于第一宇宙速度，故D錯誤．故選：AB．【點評】解決衛(wèi)星運行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系．8、BCD【解析】

根據(jù)動能定理可知：合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，物體重力做的功等于重力勢能的變化量，除重力以外的力對物體做的功等于物體機械能的變化量．【詳解】根據(jù)動能定理可知：合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，故A錯誤；物體重力做的功等于重力勢能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，故B正確；人對物體做的功等于物體機械能的變化量，而物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，所以人對物體做的功等于物體克服重力做的功與物體獲得的動能之和，故C正確；根據(jù)除重力以外的力對物體做的功等于物體機械能的變化量，所以人對物體做的功等于物體機械能的增加，故D正確。故選BCD。9、ABD【解析】

A、B項：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運動的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯誤；D項：加速度為：結(jié)合解得：行星運動的加速度為，故D正確。10、CD【解析】：選CD.物體慣性大小與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān)，A、B均錯誤；乒乓球質(zhì)量小、慣性小、狀態(tài)容易改變，可快速被抽殺，C正確；用地腳螺釘把機器固定在地球上，相當(dāng)于增大了機器的質(zhì)量，也就增大了機器的慣性，因此機器在運轉(zhuǎn)時就難以發(fā)生振動現(xiàn)象，D正確．二、實驗題11、AD2.68m2.59m重物受到的空氣阻力或紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力【解析】（1）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．B、因為在該實驗中要比較的是mgh、的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，故B錯誤．C、實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．D、實驗供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故D正確．故選AD．（2）重物減少的重力勢能為：，根據(jù)勻變速直線運動的推論，可得C點的速度為，則打下C點時的動能為．（3）由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．【點睛】了解實驗中的注意事項后分析解答．重物減少的重力勢能為mgh，根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點C時的速度大小，從而求出動能；由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能．12、（1）低壓直流電源；天平；秒表交流電源；重錘；刻度尺；（2）7.2m7.57m守恒【解析】

（1）該實驗中，要有做自由落體運動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，打點計時器需要的是交流電源，因此低壓直流電源不需要，缺少低壓交流電源，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，同時實驗中缺少刻度尺．故不必要的器材有：低壓直流電源、秒表、天平．缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺．（2）重力勢能減小量為：，在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：，得：，故可以得出結(jié)論：在實驗允許誤差范圍內(nèi)，可認為重物下落過程中，機械能守恒．【點睛】根據(jù)實驗原理分析那些