安徽黄山市2022-2023学年物理高一下期末监测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)公元1543年．哥白尼的《天体运行论》一书问世，该书预示了地心宇宙论的终结．哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示，假设行星只受到太阳的引力作用．按照哥白尼上述的现点，下列说法中正确的是（）A．太阳对各行星的引力大小相同B．土星绕太阳运动的向心加速度比地球的大C．木星绕太阳运动的线速度比地球的大D．火星绕太阳运动的周期大于地球的周期2、如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为h=0.8m.取g=10m/s1．由以上信息能计算摩托车A．跨过壕沟的位移B．跨过壕沟所用的时间C．离开壕沟左岸时的速度D．到达右岸的速度3、(本题9分)如图所示，体操运动中有一个动作叫单臂大循环。某次运动中运动员恰好可自由地完成圆周运动。假设运动员质量为m，单臂悬挂时手掌到运动员重心的距离是L，重力加速度为g，不计空气阻力及手掌与杠间的摩擦力，则该运动员　　A．在最高点时速度为零B．在最高点时手臂受到的弹力为零C．在最低点处线速度大小为D．在最低点时手臂受到的拉力为5mg4、(本题9分)2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．若卫星工作轨道为圆轨道，运行周期为T，并已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根据以上数据不能求出的是（）A．地球的质量B．卫星离地高度C．卫星线速度的大小D．卫星向心力的大小5、如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功6、(本题9分)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．物体在恒力作用下一定做直线运动C．物体在变力作用下一定做曲线运动D．垂直速度方向的合力不为零时，物体一定做曲线运动7、(本题9分)卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（　　）A．卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道ⅡB．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度8、(本题9分)某只走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，则下列说法正确的是（　　）A．分针角速度是时针的12倍B．分针角速度是时针的60倍C．分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍D．分针针尖线速度是时针针尖线速度的72倍9、如图所示，长L=0.5m细线下端悬挂一质量m=0.1kg的小球，细线上端固定在天花板上O点。将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是A．细线拉力大小为0.8NB．细线拉力大小为1.25NC．小球运动的线速度大小为1.5m/sD．小球运动的线速度大小为m/s10、(本题9分)嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为11、(本题9分)如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，当小球B沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是（）A．小球A的速度为B．小球B的速度为C．小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为D．小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为12、某电场的电场线分布如图所示，则(　　)A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图是研究平抛运动实验中描出的运动轨迹图，O点为抛出点。如果沿水平方向与竖直方向建立x、y坐标，轨迹上各点的x、y坐标值满足y与__________成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的__________。14、（10分）(本题9分)如图是研究“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。请回答下列问题：（1）为了消除小车与水平桌面之间摩擦力的影响应采取的做法是_________A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动（2）在实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，则小车加速度的表达式为_______________________。（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力F的关系。他们在轨道水平和倾斜两种情况下分別做了实验，得到两条图线线，如图3所示。图线中在轨道倾斜情况下得到的是_____（填①或②），其图线没过坐标原点的原因是：______。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）(本题9分)地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。16、（12分）某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）汽车所受地面阻力f；（2）汽车的额定功率P；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．17、（12分）(本题9分)静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=1.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧(长度不计)，其弹性势能为10.0J，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的速度之比是vA︰vB=4︰1。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A与墙壁碰撞前后动能不变且碰撞时间不计。求：(1)弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；(2)物块A、B中有一个停下来时，A与B之间的距离。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、D【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力得出线速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系，从而比较大小．由于各行星的质量不同，各行星的轨道半径不等，万有引力大小不等，故A错误；根据得，土星的轨道半径大，则土星的向心加速度较小，故B错误；根据知，木星的轨道半径大于地球的轨道半径，则木星的线速度小于地球的线速度，故C错误；根据得，火星的轨道半径大于地球的轨道半径，则火星的周期大于地球的周期，即大于1年，D正确．2、B【解析】A.由于壕沟宽度未知，摩托车的位移无法求出，故A项错误；B.根据竖直方向都做自由落体运动：得：故B项正确；C.由于水平方向运动情况未知，所以摩托车离开壕沟左岸时的速度无法求出，故C项错误；D.由于水平初速度未知，摩托车到达右岸的速度无法求出，故D项错误。3、B【解析】根据动能定理，通过顶点的速度求出最低点的速度，根据牛顿第二定律，抓住径向的合力提供向心力，求出手臂作用力的大小。【详解】若人体恰好可自由地完成圆周运动转过最高点，知手臂的支持力为0，则有，解得故A错误，B正确。根据动能定理得，，解得故C错误。根据牛顿第二定律有：，解得。故D错误。故选B。【点睛】解决本题的关键知道人体恰好在自由通过最高点的临界情况，通过牛顿第二定律和动能定理进行求解。注意“恰好自由通过”和“恰好通过”的区别。4、D【解析】A项：设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g；地球表面的重力由万有引力提供，所以，可求得地球质量．故A正确；B项：根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：可以求出卫星的高度．故B正确；C项：由牛顿第二定律得：，解得：，可知可以求出卫星的线速度．故C正确；D项：题目中没有告诉卫星的质量，不能求出卫星受到的向心力．故D错误．5、B【解析】本题主要考察动能定理。【详解】本题问物体获得的动能，因为物体初动能为0，所以获得的动能即为物体动能的变化，又知动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，所以合力做功，B符合题意。6、D【解析】AB．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故AB错误；C．物体在变力作用下有可能做曲线运动，也可能做直线运动，如变力只是大小变化方向不变，并且力和速度方向在同一直线上，物体做直线运动，故C错误；D．如果垂直于速度方向的合力不为零时，力和速度不在同一直线上，则物体一定做曲线运动，故D正确；7、AC【解析】从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误．故选AC．8、AC【解析】AB、时针的周期为，分针的周期为；，根据得角速度之比为：，可知分针角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；CD、由可得，线速度之比为，即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍，故C正确，D错误．【点睛】本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析．9、BC【解析】AB．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，，T=1.25N，A错误B正确CD．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得，小球运动的线速度大小为1.5m/s，C正确D错误10、AC【解析】在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．11、AD【解析】AB.当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平方向的夹角的正弦是，此时A、B两小球的速度关系满足，由机械能守恒定律得：解得：小球A的速度为。小球B的速度为，故A正确，B错误。C.由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为，故C错误；D由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为，故D正确；12、AD【解析】由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）【解析】[1][2]根据平抛运动规律，联立解得：故轨迹上各点的x、y坐标值满足y与成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。根据以上分析可知，时间，如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）。14、C①倾斜角度过大，没有平衡好摩檫力【解析】(1)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故应选C；(2)由匀变速运动的规律得：s4-s1=3aT2s5-s2=3aT2s6-s3=3aT2联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2解得：；(3)由图象可知，①图象中，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，所以图象不过原点的原因为平衡摩擦力过大。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）【解析】（1）航天器在火星表面附近做圆周运动所需的向心力是由万有引力提供，有：得当航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时有故（2）在星球表面忽略自转时有：16、（1）f=2×103N（2）P=8×104W（3）E=5×105J【解析】（1）关闭发动机且关闭储能装置后，汽车在地面阻力的作用下减速至静止，由动能定理得：由图象得：解得f=2×103N（2）汽车匀速运动的动能解得：v=40m/s汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力，则汽车的额定功率P=Fv=fv解得：P=8×104W（3）由功能关系，汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能由图象得：解得：E=5×105J17、(1)vA=4m/s，vB=1m/s(2)0.5m【解析】（1）弹簧释放后瞬间，弹性势能转化为A、B动能Ep弹=vA︰vB=4︰1联立得vA=4m/s，vB=1m/s（2）A、B加速度大小相等，a=μg=2m/s2B速度较小先停下，所用时间t=vB/a=0.5sB向左位移sB=vB2/2a=0.25mA该时间内的路程sA=vAt－=1.75mA与B之间的距离sAB=sB+L－(sA－L)=0.5m