2023屆山東省青島即墨區(qū)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)下列說法不正確的是A．線速度不變B．角速度不變C．頻率不變D．周期不變2、如圖所示，一個(gè)物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運(yùn)動(dòng)一段距離x。在此過程中，拉力F對物塊所做的功為A．Fx B．FxtanαC．Fxsinα D．Fxcosα3、(本題9分)測量國際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別可用的儀器是下列哪一組（

）A．米尺、彈簧秤、秒表

B．米尺、天平、秒表C．量筒、天平、秒表

D．米尺、測力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器4、下列有關(guān)電場強(qiáng)度、電勢、電勢能的說法中正確的是A．在電場中，電場強(qiáng)度越大的地方電勢越高B．在電場中，電勢越高的地方，電荷在該點(diǎn)具有的電勢能就越大C．在電場中某一點(diǎn)，放入試探電荷的電荷量越大，它所具有的電勢能越大D．在場源電荷為正點(diǎn)電荷的電場中，某帶正電的試探電荷離場源電荷越近所具有的電勢能越大，離場源電荷越遠(yuǎn)所具有的電勢能越小5、(本題9分)物理學(xué)發(fā)展史上，首先把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧結(jié)合起來的科學(xué)家是()A．亞里士多德 B．伽利略 C．牛頓 D．法拉第6、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置．小球以一定的速度從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道．重力加速度為g．若小球恰能通過軌道的最高點(diǎn)B．則A．小球在B點(diǎn)受到重力和向心力的作用B．小球在A點(diǎn)所受支持力大小為mgC．小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度為gRD．小球在A點(diǎn)時(shí)的速度為27、(本題9分)2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動(dòng)．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．8、如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道9、(本題9分)如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)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(yùn)行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度C．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道ⅡD．在軌道I上運(yùn)行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒10、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv2C．t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車的功率等于t2以后汽車的功率D．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于11、(本題9分)如圖，質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度為2m/s（取g=10m/s2），關(guān)于力對小孩做的功的說法正確的是（）A．重力做的功為50J B．合外力做功為50JC．克服阻力做功為450J D．支持力做功為450J12、(本題9分)如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為M＝5kg，小車上靜止地放置著質(zhì)量為m＝1kg的木塊，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用水平恒力F拉動(dòng)小車，下列關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度aM可能正確的有()A．a(chǎn)m＝1m/s2，aM＝1m/s2B．a(chǎn)m＝1m/s2，aM＝2m/s2C．a(chǎn)m＝2m/s2，aM＝4m/s2D．a(chǎn)m＝3m/s2，aM＝5m/s2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)根據(jù)線性力做功的求解方法，某同學(xué)證明出來:一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由形變量為恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力所做的功為。于是該同學(xué)設(shè)計(jì)只用的一根彈簧和一把刻度尺測定滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：第一步:將彈簧的左端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端所在的位置B。第二步:讓滑塊緊靠彈簧壓縮彈簧至某一位置靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出滑塊的位置A，松手后彈簧將滑塊彈開，滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離停止，在桌面上標(biāo)記出滑塊停止的位置C。第三步:滑塊通過水平細(xì)繩和光滑的定滑輪豎直懸掛拉伸彈簧，滑塊靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端到達(dá)的位置D。請回答下列問題：(1)你認(rèn)為，該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并符號、、……表示)________。(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算式:=__________。14、（10分）(本題9分)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．接通電源開關(guān)，同時(shí)放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能．指出其中操作不恰當(dāng)?shù)暮蜎]有必要進(jìn)行的步驟，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的橫線上．______（2）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計(jì)算下落到C點(diǎn)的速度表達(dá)式為：v=______．（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是：______．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火)．接觸以后，開動(dòng)雙子星號飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實(shí)際質(zhì)量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%16、（12分）如圖所示，細(xì)線下吊著一個(gè)質(zhì)量為M的沙袋（可看作質(zhì)點(diǎn)），構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長為l。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動(dòng)，已知重力加速度為g，求：（1）子彈射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子彈射入沙袋過程中生熱是多少Q(mào)；（3）子彈和沙袋一起上升的最大高度h.17、（12分）(本題9分)如圖所示，小球沿光滑的水平面沖上一個(gè)光滑的半圓形軌道，軌道半徑為R，小球在軌道的最高點(diǎn)對軌道的壓力大小恰等于小球的重力，問：(1)小球落地時(shí)速度為多大？(2)小球落地時(shí)水平方向的位移？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】：A、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻改變．故A錯(cuò)誤．B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小和方向都不變．，B正確C、D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期、頻率不變，故C、D正確；解決本題的關(guān)鍵知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，角速度的大小和方向都不變．2、D【解析】

由圖可知，力和位移的夾角為α，故恒力的功W=Fxcosα；A.Fx，與結(jié)論不相符；B.Fxtanα，與結(jié)論不相符；C.Fxsinα，與結(jié)論不相符；D.Fxcosα，與結(jié)論相符；3、B【解析】長度、時(shí)間、質(zhì)量是三個(gè)力學(xué)基本物理量，米尺是測量長度的儀器，天平是測量質(zhì)量的儀器，秒表是測量時(shí)間的儀器，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4、D【解析】

A.沿著電場線的方向電勢逐漸降低，電場線密的地方，電場強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場強(qiáng)度小?？芍妶鰪?qiáng)度越大的地方電勢不一定越高，故A項(xiàng)不符合題意；B.根據(jù)電勢能公式Ep=qφ知：正電荷在電勢越高的地方，其電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越高的地方，其電勢能越小，故B項(xiàng)不符合題意；C.根據(jù)電勢能公式Ep=qφ知：在電場中，電勢高的地方，放在該點(diǎn)的正電荷的電荷量越大，電勢能越大，而負(fù)電荷則相反，故C項(xiàng)不符合題意；D.沿著電場線的方向電勢逐漸降低，在場源電荷為正點(diǎn)電荷的電場中，某帶正電的試探電荷離場源電荷越近所具有的電勢能越大，離場源電荷越遠(yuǎn)所具有的電勢能越小，故D項(xiàng)符合題意。5、B【解析】

A、亞里士多德的主要方法是思辯，故A錯(cuò)誤；B、伽得略首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理結(jié)合起來，故B正確；C、牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了牛頓運(yùn)動(dòng)三定律，故C錯(cuò)誤；D、法拉第發(fā)現(xiàn)了法拉第電磁感應(yīng)定律，故D錯(cuò)誤故選B．【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，對于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和重要學(xué)說要記牢，還要學(xué)習(xí)他們的科學(xué)研究的方法．6、C【解析】

A、小球在B點(diǎn)受重力作用，靠重力提供向心力;故A錯(cuò)誤.B、C、D、根據(jù)mg=mv2R，知小球在B點(diǎn)的速度為v=gR，根據(jù)動(dòng)能定理得:-mg?2R=12mvB故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理進(jìn)行分析．7、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；8、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.9、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運(yùn)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(jī)械能守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.【點(diǎn)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(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．10、BC【解析】

A.0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯(cuò)誤。B.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，t2時(shí)刻達(dá)到最大速度，則功率為P=Ffv2，選項(xiàng)B正確；C.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，故C正確。D.t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于，故D錯(cuò)誤。11、BC【解析】

A.重力做功為：WG=mgh=25×10×2=500J．故A錯(cuò)誤；B.由動(dòng)能定理合外力做的功等于動(dòng)能的變化量為：W合=mv2=×25×22=50J，故B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理有：WG-Wf=50J，則Wf=450J，故C正確；D.支持力與小孩的運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故支持力不做功，D錯(cuò)誤；12、AC【解析】

AB．當(dāng)拉力較小時(shí)，兩物體一起加速度運(yùn)動(dòng)；當(dāng)拉力增大到一定值時(shí)，兩物體發(fā)生相對滑動(dòng)，此后m受到的是滑動(dòng)摩擦力，故其加速恒定為因此當(dāng)系統(tǒng)加速度小于等于時(shí)，兩物體一起運(yùn)動(dòng)，加速度相同，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．發(fā)生相對滑動(dòng)后，m的加速度大小恒為，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）AB間的距離x1，AC間的距離x2，BD間的距離x3，（2）【解析】（1）該過程中，物體運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做功，消耗彈性勢能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出彈簧彈力做功的大小，根據(jù)W=kx2，需要測量彈簧的形變量，即原長和壓縮后的長度的差值，即圖中AB間距x1；需要測量彈簧的勁度系數(shù)，可以根據(jù)彈簧掛物體時(shí)彈簧的形變量，即BD間距x3求出勁度系數(shù)k；在整個(gè)過程中根據(jù)功能關(guān)系有：kx2=mgμs，所以要測量物體滑行的距離，即AC的距離x2；

（2）根據(jù)題意，彈簧水平彈出滑塊過程，根據(jù)功能關(guān)系，有：kx12-μmgx2=0；其中mg=kx3；

聯(lián)立解得：μ=；

點(diǎn)睛：對于這樣的課本之外的實(shí)驗(yàn)解答的突破口在于明確其實(shí)驗(yàn)原理，本題中要依據(jù)所提供信息，根據(jù)所學(xué)物理規(guī)律，明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，對于考查學(xué)生綜合利用知識的