2022-2023学年辽宁省大连市第八中学高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，A球的质量m1=4m，B球的质量m2=m。球A以速度v0靠近静止在光滑的水平面上球B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当m1、v0一定时，随着m2的增大，则（）A．碰撞过程中B获得的动能增大B．碰撞过程中B获得的动量增大C．碰撞过程中A获得的最终速度减小D．碰撞过程中A获得的最终速度增大2、(本题9分)关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　）A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一条直线上D．物体在变力作用下不可能做直线运动3、伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合1961年，美国《科学》杂志刊登了根据伽利略当年描述的实验装置所进行的一项重复性斜面实验，该实验的倾角为3.73°,使用水钟测量时间，其结果见下表S（英尺为单位）V（毫升水为单位）159013841072762552340123.5根据上面的信息，下列判断正确的是（）A．将自由落体运动改为沿斜面下滑的思想是为了方便测量位移B．水钟的流水体积与时间平方成正比C．物体下滑的距离与水钟体积的平方成正比，说明物体沿斜面的运动是匀变速运动D．在该实验中，如果采用质量更大些的小球自由滚下，会使实验现象更明显．4、(本题9分)2018年11月，北斗卫星组网内第一颗同步轨道卫星(又叫GEO卫星)升空，与之前发射的周期为12h的中圆轨道星(又叫MEO卫星)组网，相互配合，实现卫星服务全球化。GEO卫星与MEO卫星相比，前者()A．受地球引力较大B．轨道的高度较大C．绕行线速度较大D．向心加速度较大5、如图所示，在静电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A．场强EA>EB，电势φA>φBB．将电荷+q从A点移到B点，电场力做负功C．将重力可忽略的电荷+q从A点移到B点，加速度变小D．将电荷–q分别放在A、B两点，具有的电势能EpArbB．Ia>IbC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A．摆好实验装置如图．B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．C．在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上．D．释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0cm；打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J．②此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______．14、（10分）(本题9分)写出下面游标卡尺和螺旋测微器的读数_____cm、_____mm．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月

计划

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，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．16、（12分）不可伸长的轻绳长l=1.2m，一端固定在O点，另一端系一质量为m=2kg的小球．开始时，将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处，无初速释放，如图所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球运动到最低点B时绳对球的拉力；(2)若小球运动到B点时，对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F，让小球在竖直面内做完整的圆周运动，求F做功的最小值．17、（12分）(本题9分)人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G.(1)求卫星P与地球间的万有引力；(2)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最远时的距离多大？参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】设两球碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2.m1、m2碰撞时动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：弹性碰撞机械能守恒，由机械能守恒定律得：解得碰后：，A.碰撞过程B获得的动能,则当m1、v0一定时，随着m2的增大，分式的分母有极大值出现，动能有极小值，则B的动能先减小后增大；故A项不合题意.B.碰撞过程B获得的动量,则当m1、v0一定时，随着m2的增大，B的动量逐渐增大；故B项符合题意.CD.碰撞过程中A获得的最终速度，开始，若m2越大碰撞后A的速度v1越小；后来，若m2越大碰撞后A的速度v1越大；故C项不合题意，D项不合题意.2、C【解析】A项：物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故A错误；B项：物体在变力作用下，但合力的方向与速度共线，则不做曲线运动，故B错误；C项：由曲线运动的条件可知：作曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在一条直线上，故C正确；D项：体在变力的作用下不一定做曲线运动，如汽车恒定功率启动，合力不断变化，故D错误。3、B【解析】A.在伽利略时代，将自由落体运动改为斜面是为了便于测量时间，故A错误；B.伽利略在进行试验时利用水钟记录时间，水钟的流水体积与时间成正比，选项B错误；C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上中位移与时间的平方成正比，说明了物体沿斜面的运动是匀变速运动，故C正确；D.小球在斜面上的运动规律与其质量无关，故D错误；4、B【解析】由解得：①②③④A.因引力与卫星的质量有关，因质量关系不知，则其受力不可知，故A错误；B.由可知周期大的轨道半径大，故B正确；C.由可知轨道半径大的线速度小，故C错误；D.由可知轨道半径大的加速度小，故D错误；5、D【解析】根据顺着电场线电势降低，则知：电势φA＞φB．由图知，a处电场线疏，b处电场线密，而电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EA＜EB．故A错误。+q从A点移到B点，电场力方向与位移方向的夹角小于90°，则电场力做正功，故B错误。将重力可略的电荷+q从A点移到B点，所受的电场力增加，则加速度变大，选项C错误；根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则电荷-q在A处电势能小，B处电势能大，即EpB＞EpA．故D正确。故选D。【点睛】本题关键要掌握电场线的两个物理意义：方向表示电势高低、疏密表示场强的大小；正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷相反．6、D【解析】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．7、AB【解析】A.设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律，y=h=gt2，解得：，故A正确；B.水平方向x=vt，由几何关系可得，=tanθ，代入数据解得，从A到B由动能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正确；C.设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。8、BCD【解析】AB．假定粒子由a到b运动，由图可知，粒子偏向下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误，B正确；C．由于在a、b两处所受的电场力向下，所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度，故C正确；D．由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b速度较大，所以带电粒子在点的速度小于在点的速度，故D正确；故选BCD．【点睛】由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大．9、ABD【解析】A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；10、AD【解析】AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。11、BC【解析】A．物体在孝感与在赤道上到地球球心的距离都相等，则根据可知，物体在孝感受到地球的万有引力等于其在赤道受到地球的万有引力，选项A错误；BD．地球上各点的角速度均相同，孝感所在位置的转动半径小于在赤道上时的转动半径，根据可知，物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，选项B正确，D错误；C．在地球的赤道处重力加速度最小，在两极重力加速度最大，可知物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，选项C正确；故选BC.点睛：此题关键要知道在地球表面上各处的角速度都相同，线速度和向心加速度均与转动半径成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.12、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1960.100a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车【解析】（1）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=0.196J；小车的动能增量为：△EK＝Mv2＝0.100J．（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma   ①对砂桶和砂有：mg-F=ma  ②F＝mg，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．另外操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车.14、10.064.700【解析】[1]．游标卡尺的固定刻度读数为10cm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.1×6mm=0.6mm=0.06cm，所以最终读数为：10cm+0.06cm=10.06cm；[2]．螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm.．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解析】（1）月球表面物体的重力等于万有引力；（2）月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度；（3）根据密度公式，代入月球的质量求解即可．【详解】（1）月球表面物体的重力等于万有引力①解得月球的质量②（2）在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有③由①③式得：；（3）月球的平均密度⑤月球的体积⑥联立②⑤⑥式得：．【点睛】本题考查了天体运动中的天体质量、密度、第一宇宙速度的求解，较为简单．16、（1）F=28N（2）W=55.2J【解析】第二问的分析应从小球能安全通过最高点的最小速度作为解题的突破口．试题分析：（1）小球从A到B过程中，机械能守恒，有mgl(1-cos37°)=①在B点，由牛顿第二定律有：F-mg=m②联立①②解得：F=28N③（2）设小球通过最高点的最小速度为vc，F做功的最小值为W由牛顿第二定律：mg=m④从A到C的过程中由动能定理得W-mgl(1+cos37°)=-0⑤联立④⑤解得：W=55.2J⑥评分

标准

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：本题共12分，其中①②④每式2分，⑤式4分，③⑥每式1分考点：机械能守恒动能定理牛顿第二定律17、（1）；（2）5r【解析】(1)由万有引力定律得：卫星P与地球间的万有引力为；(2)根据，得，卫星Q的周期是卫星P周期的8倍，根据知，卫星Q的轨道半径是卫星P轨道半径的4倍，即，当 P、Q、地球共线且P、Q位于地球两侧时最远，最远距离。