河北省承德市重點高中聯(lián)誼校2023年物理高一第二學(xué)期期末達標檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右的拉力作用下做直線運動，t＝4s時停下，其速度﹣時間圖象如圖所示，已知物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是（）A．全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B．全過程拉力做的功等于零C．從t＝1s到t＝3s這段時間內(nèi)拉力的功率保持不變，該功率為整個過程的最大值D．可從t＝1s到t＝3s這段時間內(nèi)拉力不做功2、嫦娥四號探測器作為世界首個在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器，其主要任務(wù)是著陸月球表面，繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測月球地質(zhì)、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。嫦娥四號探測器在月球表面著陸過程十分復(fù)雜，要經(jīng)過一系列的軌道變換，其中就包括如圖所示的由圓形軌道變軌為與之相切的橢圓軌道。下列說法正確的是A．嫦娥四號沿圓軌道運行時加速度等于月球表面的重力加速度B．嫦娥四號沿橢圓軌道運行時，越接近月球其運行速率越小C．嫦娥四號在圓軌道上運行的周期大于在橢圓形軌道上運行時的周期D．嫦娥四號軌道由圓變成橢圓必須點火加速，消耗燃料化學(xué)能用以增加機械能3、有一充電的電容器，兩板間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10－4C，此電容器的電容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F4、(本題9分)如圖所示，是中國古代玩具飲水鳥，它的神奇之處是，在鳥的面前放上一杯水，鳥就會俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鳥將繞著O點不停擺動，一會兒它又會俯下身去，再“喝”一口水．A、B是鳥上兩點，則在擺動過程中（）A．A、B兩點的線速度大小相同B．A、B兩點的向心加速度大小相同C．A、B兩點的角速度大小相同D．A、B兩點的向心加速度方向相同5、(本題9分)—火箭從地面豎直向上發(fā)射，其v—t圖象如圖所示，下列說法中正確的是A．t＝4s時火箭到達最高點B．t＝12s時火箭落回地面C．火箭上升的最大高度為480mD．0~4s內(nèi)火箭的加速度為80m/s26、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:17、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8、(本題9分)電荷量為q的點電荷在電場中由A點移到B點時，電場力做功W，兩點間的電勢差為U，若讓電荷量為2q的點電荷在電場中由A點移到B點，則（）A．電場力做功為WB．電場力做功為2WC．兩點間的電勢差為UD．兩點間的電勢差為2U9、繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運行．如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運動時（繩長不可忽略）．下列說法正確的是（）A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大10、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運行的速度為11、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號探測器登陸月球，實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。為給嫦娥四號探測器提供通信支持，我國于2018年5月21日成功發(fā)射嫦娥四號中繼星“鵲橋號”如圖所示，“鵲橋號”中繼星圍繞地月拉格朗日L2點旋轉(zhuǎn)，“鵲橋號”與L2點的距離遠小于L2點與地球的距離。已知位于地月拉格朗日Ll、L2點處的小物體能夠在地月的引力作用下，幾乎不消耗燃料，便可與月球同步繞地球做圓周運動。下列說法正確的是（）A．“鵲橋號”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．“鵲橋號”繞地球運動的周期約等于月球繞地球運動的周期C．同一衛(wèi)星在L2點受地月引力的合力比在L1點受地月引力的合力大D．“鵲橋號”若剛好位于L2點，能夠更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度，那么（）A．物體的動能增加2mgh B．物體的重力勢能減少2mghC．物體的機械能保持不變 D．物體的機械能增加mgh二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖甲所示，用落體法驗證機械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點時重物的速度為________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)選用兩個形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進行實驗，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1________b的質(zhì)量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質(zhì)量m2＝0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)驗證“重錘做自由落體運動過程中機械能守恒”的實驗，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過程機械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點未畫出，用刻度尺測出各計數(shù)點之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點計時器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個點到第5個點的過程中重錘重力勢能的減少量為__________J，重錘動能的增加量為___________J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。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）(本題9分)一個做勻加速直線運動的物體，初速度v0＝2.0m/s，它在第3秒內(nèi)通過的位移為4.5m，則它的加速度為多少？16、（12分）飛機在水平跑道上滑行一段時間后起飛．飛機總質(zhì)量m=1×104kg，發(fā)動機在水平滑行過程中保持額定功率P=8000kW，滑行距離x=50m，滑行時間t=5s，然后以水平速度v0=80m/s飛離跑道后逐漸上升，飛機在上升過程中水平速度保持不變，同時受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其他力的合力提供，不含重力），飛機在水平方向通過距離L=1600m的過程中，上升高度為h=400m．取g=10m/s1．求：(1)假設(shè)飛機在水平跑道滑行過程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小;(1)飛機在上升高度為h=400m時，飛機的動能為多少．17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上經(jīng)過一段水平位移l后，速度從v1變?yōu)関1．請你用牛頓定律和運動學(xué)規(guī)律證明：此過程中，合力的功等于物體動能的增量．

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、A【解析】A．對物塊運動的全過程運用動能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，A正確；B．對物塊運動的全過程運用動能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，不等于零，故B錯誤；C．由圖象可知，物塊在0﹣1s內(nèi)做勻加速直線運動，拉力大于摩擦力，在1s末時刻，，1﹣3s內(nèi)做勻速運動，拉力等于摩擦力，，，C錯誤；D．從t=1s到t=3s這段時間內(nèi)拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，D錯誤；故選A．2、C【解析】

A.在圓軌道運行時的萬有引力小于在月球表面時的萬有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A錯誤；B.沿橢圓軌道運行時，近月點的速率大于遠月點的速率，B錯誤；C.圓軌道的半徑大于橢圓軌道的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律，在圓軌道的運行周期大于在橢圓軌道的運行周期，C正確；D.由圓軌道進入橢圓軌道必須制動減速，D錯誤。3、B【解析】

已知當(dāng)電壓為3V時電量為4.5×10-4C；故由可知，故B正確。4、C【解析】

A、B在同一軸上轉(zhuǎn)動角速度相等，根據(jù)v=rω比較線速度大小關(guān)系；根據(jù)a=rω2比較向心加速度大小關(guān)系．【詳解】A、B在同一軸上轉(zhuǎn)動角速度相等，故C正確；由圖可知A的轉(zhuǎn)動半徑大于B的轉(zhuǎn)動半徑，根據(jù)v=rω可知A點的線速度大于B點的線速度，故A錯誤；由圖可知A的轉(zhuǎn)動半徑大于B的轉(zhuǎn)動半徑，根據(jù)a=rω2可知A點的向心加速度大于B點的加速度，且方向不同，故BD錯誤．所以C正確，ABD錯誤．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道線速度、角速度、加速度的關(guān)系，以及知道共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．5、C【解析】

AB．0-12s內(nèi)速度一直為正，說明火箭一直上升，12s末上升到最大高度，選項AB錯誤；C．火箭上升的最大高度為選項C正確；D．0~4s內(nèi)火箭的加速度為選項D錯誤；故選C.點睛：對應(yīng)圖象題目一定明確兩個坐標軸的含義，知道斜率表示加速度，面積表示位移．本題中很多學(xué)生會錯誤認為4s末時刻火箭到達最高點而且開始下降．6、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ7、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動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錯誤．【點睛】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動，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.8、BC【解析】兩點間的電勢差與有無試探電荷無關(guān)，則若讓電荷量為2q的點電荷在電場中由A點移到B點，則兩點間的電勢差為仍U，選項C正確，D錯誤；根據(jù)W=Uq可知，電場力做功為2W，選項B正確，A錯誤；故選BC.9、AC【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故AB錯誤；航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．故D正確，C錯誤．10、AD【解析】

A、C項：“嫦娥四號”繞月運行時，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯誤；B項：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運行時，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯誤；D項：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運行的速度為，故D正確．11、BC【解析】

A、11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于11.2km/s，故A不符合題意；B、根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期相同，故B符合題意；C、“鵲橋”中繼星在的L2點是距離地球最遠的拉格朗日點，由Fn=mω2r可知在L2點所受月球和地球引力的合力比在L1點要大，故C符合題意；D、“鵲橋號”若剛好位于L2點，由幾何關(guān)系可知，通訊范圍較小，并不能更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持，故D不符合題意。12、AD【解析】A、合力對物體做的功為，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加，故A正確；

B、質(zhì)量為m的物體向下運動h高度時，重力做功為，則物體的重力勢能減小，故B錯誤；

C、依題物體的加速度為，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做正功，物體的機械能應(yīng)增加，故C錯誤；

D、物體的重力勢能減小，動能增加，則物體的機械能增加，故D正確．點睛：本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機械能變化有關(guān)．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.25大于0.031【解析】

第一空.C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：第二空.根據(jù)動能定