廣東省佛山一中、石門中學(xué)、順德一中、國華紀(jì)中四校2023年物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則(

)A．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度B．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h2、(本題9分)如圖所示，在與水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移動了一段距離x。該過程中，力F對行李箱做的功是()A．Fx B．Fxsinθ C．Fxcosθ D．Fxtanθ3、某人用手將2kg物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法不正確的是()A．手對物體做功24JB．合外力做功4JC．合外力做功24JD．物體克服重力做功20J4、(本題9分)2018年4月10日，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首個海外中心舉行揭牌儀式。衛(wèi)星A、B為北斗系統(tǒng)內(nèi)的兩顆衛(wèi)星，設(shè)它們圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別為rA、rB，則它們的角速度ω、線速度v、加速度a和周期T之比正確的是（）A． B．C． D．5、發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道．發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖所示，這樣選址的優(yōu)點是，在赤道附近A．地球的引力較大B．地球自轉(zhuǎn)線速度較大C．重力加速度較大D．地球自轉(zhuǎn)角速度較大6、(本題9分)一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中（）A．地面對他的沖量為，地面對他做的功為B．地面對他的沖量為，地面對他做的功為C．地面對他的沖量為，地面對他做的功為零D．地面對他的沖量為，地面對他做的功為零7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球、分別從斜面項端和斜面中點沿水平方向拋出后，恰好都落在斜面底端，不計空氣阻力．下列說法正確的是（）A．小球、在空中飛行的時間之比為B．小球、在空中飛行過程中的速度變化率之比為C．小球、到達斜面底端時的動能之比為D．小球、到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為8、(本題9分)在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)速度達到vm后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止，運動的v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牽引力的沖量大小為I1，摩擦力的沖量大小為I1．則下列關(guān)系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：19、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r（r<<R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是()A．N個小球在運動過程中始終不會散開B．第N個小球在斜面上能達到的最大高度為RC．第1個小球到達最低點的速度＞v＞D．第1個小球到達最低點的速度v＜10、(本題9分)如圖5所示，A、B、C三個小球在離地面不同高度處，同時以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點，DE＝EF＝FG，不計空氣阻力，拋出后每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面.下列說法正確的是()A．B球落在E點，C球落在F點B．B、C兩球均落在D點C．三小球離地面的高度之比為1∶4∶9D．三小球在空中運動的時間之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶511、(本題9分)用DIS實驗研究機械能守恒定律的實驗中，用光電門測定擺錘在某--位置的瞬時速度。實驗測得D點的速度偏小，造成這個誤差的原因可能是A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點 B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間C．?dāng)[錘在A點沒有靜止釋放 D．光電門沒有放在D點12、(本題9分)如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點時的速度為B．c點與b點的距離為C．物塊滑到b點時對b點的壓力是3mgD．整個過程中物塊機械能損失了mgR二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理．(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝_____cm.(2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗．還需要直接測量的一個物理量是_________；(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．________(填“是”或“否”)14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打點計時器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_______J，動能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時的實際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）用長為l=0.9m的輕繩系質(zhì)量為m=0.2kg，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知重力加速度為g=10m/s2.求：（1）當(dāng)小球在最高點的速度為6m/s，繩對小球的拉力大??？（2）小球過最高點的最小速度多大？16、（12分）(本題9分)某行星可看作半徑為R的均勻球體，一顆衛(wèi)星做繞該行星做半徑為r周期為T的勻速圓周運動。已知萬有引力常量G。求：（1）該行星的密度；（2）在該行星表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為mA=3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)量為mB=1kg的小球B（可看作質(zhì)點），小球距離車面h=0.8m．某一時刻，小車與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為mC=1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時間可忽略），此時輕繩突然斷裂．此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小車系統(tǒng)的最終速度大小v共；（1）繩未斷前小球與砂桶的水平距離L；（3）整個過程中系統(tǒng)損失的機械能△E機損．

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

由萬有引力提供向心力，解得衛(wèi)星a、b半徑相同，所以周期、加速度相同；故AD錯誤；衛(wèi)星a的半徑大于c，所以衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度；故B正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度，其值最大，所有衛(wèi)星的運行速度都小于或等于它，故C錯誤；故選B2、C【解析】

力和位移的夾角為，將力分解為垂直豎直向上和水平方向上的力，豎直方向上的力與位移垂直，不做功，水平方向上的分力為，對物體做功，故恒力的功，C正確。【點睛】本題考查功的公式，明確本公式只適用于恒力做功，正確掌握功的計算公式，在解題時要注意夾角為力和位移之間的夾角。3、C【解析】

ABC.由動能定理得，合力做功為：W合外力的功：W合W=故AB不符合題意，C符合題意。D.物體克服重力做功為：W=mgh=故D不符合題意；4、C【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r

A．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故A錯誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故B正確；

C．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故C正確；

D．由得：可得故D錯誤；5、B【解析】

A、相對于地心的發(fā)射速度等于相對于地面的發(fā)射速度加上地球自轉(zhuǎn)的線速度．地球自轉(zhuǎn)的線速度越大，相對于地心的發(fā)射速度越大，衛(wèi)星越容易發(fā)射出去．赤道處，半徑最大，所以自轉(zhuǎn)線速度最大．故A錯誤，B正確．C、赤道處重力加速度最?。蔆錯誤．D、在地球上各點具有相同的角速度．故D錯誤．故選B．6、C【解析】人從下蹲起跳，經(jīng)時間速度為v，對此過程應(yīng)用動量定理得：故在此過程中，地面對他的沖量人在起跳過程中，受到地面對人的支持力但沒有產(chǎn)生位移，地面對他做的功為零．綜上，選C點睛：動量定理中沖量應(yīng)是所有力的沖量，不能漏去重力的沖量．7、ABD【解析】因為兩球下落的高度之比為2：1，根據(jù)h=gt2得，t=，高度之比為2：1，則時間之比為：1，故A正確．小球a、b在空中飛行過程中，加速度均為g，則速度變化率之比為1:1，選項B正確；兩球的水平位移之比為2：1，時間之比為：1，根據(jù)v0＝x/t知，初速度之比為：1．根據(jù)動能定理可知，到達斜面底端時的動能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C錯誤．小球落在斜面上，速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，因為位移與水平方向的夾角相等，則速度與水平方向的夾角相等，到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角也相等，故D正確．故選ABD．點睛：解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向勻速運動和豎直方向上的自由落體運動的規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．8、BCD【解析】

由圖可知，物體先做勻加速直線運動，1s末速度為v，由動能定理可知(F-f)L減速過程中，只有阻力做功：(F-f)L由圖象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1對全程由動能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據(jù)動量定理可知，合外力沖量等于動量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項與題意相符。9、AD【解析】試題分析：N個小球在圓弧軌道運動過程中，每個小球的加速度大小都小于g，而在傾斜軌道運動過程中，每個小球的加速度大小都大于g，水平軌道每個小球的速度大小相等，故N個小球在運動過程中始終不會散開，選項A正確；由于系統(tǒng)初位置的重心（在AB弧的中點）距水平面的高度h<R，選項B錯誤；N個小球組成的系統(tǒng)滿足機械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，選項D正確、選項C錯誤．考點：機械能守恒定律10、BC【解析】試題分析：因為三球以相同的初速度拋出，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，則A、B、C三個小球的運動的時間之比為1：2：3，選項D錯誤；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C兩球也落在D點，故B正確，A錯誤；由可得，A、B、C三個小球拋出高度之比為1：4：9，故C正確．考點：平拋運動的規(guī)律．11、BD【解析】

若實驗測得D點的機械能明顯偏小，說明重錘低于A點才開始靜止釋放的，或未到D點就開始測速度，因此不是重力勢能少些，就是動能小些．A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間，與結(jié)論相符，選項B正確；C．?dāng)[錘在A點沒有靜止釋放，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．光電門沒有放在D點，與結(jié)論相符，選項D正確。12、BCD【解析】

A.由機械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點時的速度為，故A不符合題意；B.對全程由動能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點間的距離為，故B符合題意；C.b點時，物體受重力、支持力而做圓周運動，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對b點的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動過程中，摩擦力所做的功等于機械能的損失，故機械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）50.0（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M（3）否【解析】

（1）兩光電門中心之間的距離s=70.30cm-20.30cm=50.00cm；（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度為：；滑塊通過光電門2速度為：；根據(jù)功能關(guān)系需要驗證的關(guān)系式為：，可見還需要測量出M，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量；

（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．14、7.62；7.56；9.75；小于；原因是有其他的阻力作用，如紙帶受限位孔的阻力等【解析】

(1)O點運動到C點，重力勢能的減少量ΔEC點瞬時速度為vCΔE(2)速度可由逐差法求得a=x所