2023年四川省资中县球溪高级中学高一物理第二学期期末预测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、下面说法正确的是A．曲线运动不可能是匀变速运动B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零2、(本题9分)如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角α=37°，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。则（）A．石块水平抛出时的初速度为l0m/sB．石块水平抛出时的初速度为20m/sC．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050JD．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J3、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力。则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系是（　　）A．B．C．D．4、(本题9分)行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供，这个力的大小（）A．与行星和太阳间的距离成正比B．与行星和太阳间距离的二次方成正比C．与行星和太阳间的距离成反比D．与行星和太阳间距离的二次方成反比5、2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的：（）A．周期变大B．速率变大C．动能变大D．向心加速度变大6、(本题9分)从国家海洋局获悉，2018年我国将发射3颗海洋卫星，它们将在地球上方约500km高度的轨道上运行，由于轨道经过地球两极上空，所以该卫星又称为极地轨道卫星．下列说法中正确的是 （）A．海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直B．海洋卫星绕地球运动的周期可能为24hC．海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能D．海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比7、一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比（）A．新振子的最大速度比原来的最大速度小B．新振子的最大动能比原振子的最大动能小C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一样大8、(本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是（）A．太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴B．对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D．太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等9、(本题9分)马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大10、(本题9分)起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中（）A．木箱的重力做正功B．钢索对木箱的拉力做正功C．钢索对木箱的拉力做负功D．木箱的重力势能和动能都减少11、(本题9分)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小12、(本题9分)高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，只有分辨率高体积小、辐射少，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（　　）A．电磁波和超声波均能发生偏振现象B．电磁波和超声波均能传递能量和信息C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播E.电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0cm．则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．14、(本题9分)机械能守恒定律：____________________.15、(本题9分)若车胎和水平路面间的动摩擦因数，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径。为安全转弯，车速不能超_______。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形粗糙轨道bc相切，xab=3.2m，且d点是ab的中点．一质量m=2kg的小球以v0=8m/s初速度沿直轨道ab向右运动，小球进入半圆形轨道后能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则求：（1）小球在最高点对轨道的挤压力；（2）通过轨道bc时克服摩擦力做功．17、（10分）(本题9分)如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。2、C【解析】AB．石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为可得水平方向匀速直线运动可得平抛的初速度为故AB错误；CD．石块从A点到最高点的过程，由动能定理解得长臂对石块做的功为故C正确，D错误。故选C。3、C【解析】AC.设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A错误C正确。BD.撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，BD错误。4、D【解析】行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供,根据万有引力定律，可知万有引力与行星和太阳间距离的二次方成反比，故ABC错误，D正确．故选D.5、C【解析】对于绕地球运行的航天器，地球对它的外有引力提供向心力，则，由公式可知，半径不变，周期不变，速率不变，向心加速度不变．由于质量增加，所以动能增大，故C正确，ABD错误．6、A【解析】海洋卫星经过地球两极上空，而地球的同步卫星轨道在地球赤道平面内，所以两轨道平面相互垂直，故A正确；海洋卫星的高度小于地球同步卫星的高度，由可知，半径越小，周期越小，所以海洋卫星的周期小于地球同步卫星的周期，即小于24h，故B错误；由，得v＝，所以卫星的轨道半径越大，速度越小，由于两卫星的质量关系未知，所以无法比较两者的动能，故C错误；行星的轨道半径的三次方与周期二次方的比值与中心天体有关，由于海洋卫星绕地球转动，而地球绕太阳转动，所以两者的比值不同，故D错误；故选A．【点睛】本题考查了万有引力提供向心力，第一宇宙速度，线速度、角速度与轨道半径的关系，同步卫星的特点．比较两物体的线速度，角速度、周期与半径的关系只要找准相同的物理量就能顺利解决此类题目.7、ACD【解析】A.因整体的质量增大，整体的加速度小于原来的加速度，故物体回到平衡位置时的速度大小比原来小，故A正确；B.振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知到达平衡位置的动能，即最大动能不变，故B错误；C.根据周期公式：可知总质量增大，则周期增大，所以新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C正确；D.因为弹簧的最大伸长量不变，故振子的振幅不变；故D正确。8、BD【解析】太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，由于太阳位于椭圆的焦点上，则行星到太阳的最大距离大于椭圆的半长轴，选项A错误；对太阳系内的任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；太阳系内的每一颗行星运动的轨道不同，则与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，选项C错误；太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确；故选BD.9、AB【解析】BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由，得：，，则知B质点高，半径r大，则ω较小，v较大；故B正确，C错误.A.因为，而B质点角速度小，则其周期较大；故A正确.D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.10、ACD【解析】木箱受重力和向上的拉力，因为减速下降，所以拉力大于重力．位移向下，所以拉力做负功，故B错误，C正确；重力做正功，重力势能减少，故A正确；减速运动，动能减少，故D正确．11、ABC【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对12、BCE【解析】A．电磁波是横波，能发生偏振现象，而超声波是纵波，不能发生偏振，故A错误；B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；C．干涉和衍射是一切波特有的现象，电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；D．电磁波在真空中能传播，超声波需依赖于介质才能传播，故D错误；E．电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大，故E正确。故选BCE。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.04.0【解析】试题分析：根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以y1=gt11…①y1=gt11…②水平方向的速度，即平抛小球的初速度为：…③联立①②③代入数据解得：v0=1．0m/s若C点的竖直坐标y3为2．0cm，则小球在C点的对应速度vC：据公式可得：vy1=1gh，代入数据解得：，所以C点的速度为：考点：平抛运动【名师点睛】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键．14、在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下）,物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变。【解析】在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下）,物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化,但机械能的总量保持不变。15、【解析】[1]人和车在水平公路上转弯时做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，当摩擦力等于最大静摩擦力时，速度最大，则有解得三．计算题(22分)16、（1）60N（2）32J【解析】（1）小球从c点以后做平抛运动，则：，，在c点根据牛顿第二定律可以得到：，代入数据整理可以得到：，根据牛顿第三定律可以知道，在c点对轨道的压力大小为，方向竖直向上．（2）从b到c根据动能定理：代入数据整理可以得到：，即克服摩擦力做功为．点睛：本题关键是明确小球的运动情况，分过程运用动能定理、平抛运动的分位移公式和向心力公式列式求解．17、（1）（2）【解析】（1）由图乙可知，当弹簧压缩量为0时，物体只受重力，则①对星球表面的物体②解得；（2）环绕星球表面的探测器③解得