新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)八師一四三團(tuán)一中2023年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，傾角為α=45°的斜面ABC固定在水平面上，質(zhì)量為m的小球從頂點(diǎn)A先后以初速度v0和2vo向左水平拋出，分別落在斜面上的P1、P2點(diǎn)，經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2；A點(diǎn)與P1、Pl與P2之間的距離分別為l1和l2，不計(jì)空氣阻力影響。下列說法正確的是（）A．t1：t2=1：1B．ll：l2=1：2C．兩球剛落到斜面上時(shí)的速度比為1：4D．兩球落到斜面上時(shí)的速度與斜面的夾角正切值的比為1：12、(本題9分)兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為（

）A．1B．m1r1m3、如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距較遠(yuǎn)。將兩個(gè)大小均為F的力，同時(shí)分別水平作用在A、B上，經(jīng)過相同時(shí)間后撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將A．停止運(yùn)動(dòng)B．向左運(yùn)動(dòng)C．向右運(yùn)動(dòng)D．運(yùn)動(dòng)方向不能確定4、(本題9分)為厲行低碳環(huán)保，很多城市用超級(jí)電容車替換城市公交，某款公交車在車底部安裝超級(jí)電容器（如圖），其標(biāo)稱“，”．車輛進(jìn)站后，車頂充電設(shè)備迅速搭到充電樁上完成快充，若該款質(zhì)量為，額定功率的超級(jí)電容車，在平直的水平路面上行駛時(shí)，最大行駛速度為，在不載客的情況下，下列說法正確的是（）A．超級(jí)電容車以最大速度行駛時(shí)牽引力大小為B．超級(jí)電容車啟動(dòng)時(shí)的加速度為C．電容器在電壓下才能正常工作D．超級(jí)電容器的電容隨電壓的增大而增大5、1789年英國物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。若已知引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間為地球自轉(zhuǎn)周期，一年的時(shí)間為地球公轉(zhuǎn)周期，地球中心到月球中心的距離為，地球中心到太陽中心的距離為。下列說法正確的是()A．地球的質(zhì)量B．太陽的質(zhì)量C．月球的質(zhì)量D．由題中數(shù)據(jù)可求月球的密度6、已知某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的，直徑是地球直徑的。一名宇航員來到該星球，宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力大小的（）A． B． C．2 D．47、(本題9分)某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中箱子的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動(dòng)能一直增加C．在位移為15m時(shí)，拉力F=20ND．在位移為15m時(shí)，拉力F=10N8、(本題9分)氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子的能級(jí)示意圖如圖4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A．54.4eV(光子)B．42.4eV(光子)C．48.4eV(光子)D．41.8eV(電子)9、(本題9分)2013年12月2日1時(shí)30分，嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察,嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬有引力,則以下說法正確的是()A．若已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可以計(jì)算出月球的密度B．嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其減速C．嫦娥三號(hào)在從遠(yuǎn)月點(diǎn)P向近月點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度變大D．嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度10、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有邊長(zhǎng)L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，場(chǎng)強(qiáng)方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D點(diǎn)電勢(shì)大小為4.5VB．D點(diǎn)電勢(shì)大小為3VC．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為150V/m，場(chǎng)強(qiáng)方向沿BDD．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為300V/m，場(chǎng)強(qiáng)方向沿AC11、一物體豎直向上拋出，從開始拋出到落回拋出點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是t，上升的最大高度是H，所受空氣阻力大小恒為F，則在時(shí)間t內(nèi)()A．物體受重力的沖量為零B．在上升過程中空氣阻力對(duì)物體的沖量比下降過程中的沖量小C．物體動(dòng)量的變化量大于拋出時(shí)的動(dòng)量D．物體機(jī)械能的減小量等于FH12、(本題9分)如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個(gè)勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開，物體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來，下列說法正確的是(g取10m/s2)()A．物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝7.8JB．當(dāng)物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量為x＝0.05mC．物體的離開彈簧時(shí)動(dòng)能為7.8JD．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物體的速度最大二、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)某探究小組為探究向心力與線速度、角速度、圓周半徑等大小關(guān)系，利用兩個(gè)相同材質(zhì)可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤和兩個(gè)相同的長(zhǎng)方體小橡皮擦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．如圖所示，轉(zhuǎn)盤半徑分別為2r和r，A點(diǎn)在大轉(zhuǎn)盤的邊緣處、B點(diǎn)在大轉(zhuǎn)盤上離轉(zhuǎn)軸距離為r處，C點(diǎn)在小轉(zhuǎn)盤的邊緣處，橡皮擦與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其所受重力的μ倍，大轉(zhuǎn)盤通過皮帶帶動(dòng)小轉(zhuǎn)盤無打滑地轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一橡皮擦放置在A處，（1）為探究線速度大小相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在_____（填“B”或“C”）處，當(dāng)緩慢增大轉(zhuǎn)速，可看到放置在_____處的橡皮擦先開始滑動(dòng)，此時(shí)大轉(zhuǎn)盤的角速度大小ω=__________．（2）為探究角速度相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在______（填“B”“C”）處，緩慢增大轉(zhuǎn)速，可看到放置在_____處的橡皮擦先開始滑動(dòng)．14、（10分）(本題9分)用圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為m的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于點(diǎn)當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng)，且細(xì)線與豎直線之間夾角為α;球A由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直方向夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來記錄球B的落點(diǎn)。用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后兩球A、B的動(dòng)量(設(shè)兩球A、B碰前的動(dòng)量分別為PA、PB碰后動(dòng)量分別為P’A、P’B)，則PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______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）如圖是彈簧槍發(fā)射鋼珠前，測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能的裝置，M為半徑R＝1.6m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，A、B分別是軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn);N為鋼珠接收罩，它是一個(gè)與軌道的最低點(diǎn)A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的彈簧槍（槍的水平長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于M的半徑），可向M軌道發(fā)射速度不同的質(zhì)量均為m＝0.01kg的小鋼珠，彈簧槍可將彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小鋼珠的動(dòng)能。取g＝10m/s2。（1）某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上；求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep1（2）另一次發(fā)射的小鋼珠沿軌道從B點(diǎn)水平飛出后落到N上的位置與A點(diǎn)水平距離為s＝4.8m，求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep216、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為800Kg的汽車勻速率駛過曲率半徑為50m的圓弧型橋面頂端時(shí)，已知橋面能承受的最大壓力為7600N，為使汽車能安全地沿路面駛過該橋，則汽車行駛的速度大小應(yīng)在什么范圍？（重力加速度g=10m/s2）17、（12分）(本題9分)如圖是小型電動(dòng)打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m=50kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點(diǎn))繞轉(zhuǎn)軸O勻速運(yùn)動(dòng)，重錘轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R=0.5m。電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為M=25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.求：(1)重錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過最低位置時(shí)，打夯機(jī)對(duì)地面的壓力為多大？

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、D【解析】

A．根據(jù)得因?yàn)槌跛俣戎葹?：2，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2，故A錯(cuò)誤。

B．水平位移因?yàn)槌跛俣戎葹?：2，則水平位移之比為1：4，由可知ll：l2=1：4故B錯(cuò)誤。

C．根據(jù)動(dòng)能定理其中y=x，則則兩球剛落到斜面上時(shí)的速度比為1：2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻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，由于落在斜面上，位移方向相同，則速度方向相同，即兩球落到斜面上時(shí)的速度與斜面的夾角正切值的比為1：1，故D正確。

故選D。2、D【解析】

由萬有引力提供向心力，可得向心加速度表達(dá)式，進(jìn)而可得比值；【詳解】對(duì)m1和m2由萬有萬有引力提供向心力可得：GM聯(lián)立可以得到：a1【點(diǎn)睛】本題主要是萬有引力提供向心力的應(yīng)用，在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)訓(xùn)練。3、A【解析】

將兩個(gè)大小均為F的恒力，同時(shí)分別作用在A、B兩個(gè)物體上，經(jīng)相同的時(shí)間后，撤去兩個(gè)力，兩個(gè)力的沖量的矢量和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；兩個(gè)物體的動(dòng)量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均靜止；

A.停止運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.向左運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.向右運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.運(yùn)動(dòng)方向不能確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4、A【解析】

A.根據(jù)P=Fv，以最大速度行駛時(shí)的牽引力大小為，故A正確；B.電容車行駛時(shí)受到的阻力與其速度成正比，剛開始啟動(dòng)時(shí)v=0，f=0，因?yàn)殡娙蒈嚬β什蛔?，所以根?jù)P=Fv，牽引力隨速度增大而減小，剛啟動(dòng)時(shí)的牽引力不等于最大速度時(shí)的牽引力，所以的結(jié)果不正確，故B錯(cuò)誤；C.2.7V為電容的額定工作電壓，是電容器在電路中能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠工作，所承受的最大直流電壓．超級(jí)電容器在小于等于2.7V電壓下能正常工作，故C錯(cuò)誤；D.電容器的電容大小與充電電壓大小無關(guān)，由電容器本身因素決定，故D錯(cuò)誤．5、B【解析】

A.根據(jù)萬有引力等于重力，有：．則．故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得．故B正確。C.根據(jù)題中的物理量，無法求出月球的質(zhì)量。故C錯(cuò)誤。D.月球的質(zhì)量無法求出，則無法求出月球的密度。故D錯(cuò)誤。6、B【解析】

宇航員在地球上所受的萬有引力F1=G，宇航員在該星球上所受的萬有引力F2=G，由題知M2=M1，R2=R1，解得==，故B正確，ACD錯(cuò)誤。7、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小．故A項(xiàng)正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動(dòng)能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動(dòng)能不變．故BC兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．8、ACD【解析】

由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實(shí)現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收；而實(shí)物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收。氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：

△E1=E∞-E1=0-（-54.4

eV）=54.4

eV

△E2=E4-E1=-3.4

eV-（54.4

eV）=51.0

eV

△E3=E3-E1=-6.0

eV-（-54.4

eV）=48.4

eV

△E4=E2-E1=-13.6

eV-（54.4

eV）=40.8

eV

可見，42.4eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷。故選ACD。9、BC【解析】已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，根據(jù)，可以求出月球的質(zhì)量，由于月球的半徑未知，則無法求出月球的密度．故A錯(cuò)誤．嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，需減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)入橢圓軌道．故B正確．嫦娥三號(hào)在從遠(yuǎn)月點(diǎn)P向近月點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的過程中，萬有引力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度變大．故C正確．從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，萬有引力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理，知道嫦娥三號(hào)的動(dòng)能增加，則P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤．故選BC．點(diǎn)睛：嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力等于向心力，要進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道需要做近心運(yùn)動(dòng)．知道變軌的原理是解決本題的關(guān)鍵．10、AD【解析】

AB.根據(jù)菱形ABCD的對(duì)角線垂直平分，其交點(diǎn)為O點(diǎn)，則B、O、D電勢(shì)相等，所以D點(diǎn)電勢(shì)大小為4.5V，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.電場(chǎng)方向和等勢(shì)線垂直，順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以場(chǎng)強(qiáng)方向沿AC，計(jì)算AC長(zhǎng)度為3cm，AC電勢(shì)差為9V，得出勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為9V/3cm=300V/m故C錯(cuò)誤D正確。11、BC【解析】

重力的沖量I=mgt，故A錯(cuò)誤；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度較大，用時(shí)小，故在上升過程中空氣阻力對(duì)物體的沖量Ft較小，所以B正確；設(shè)拋出的速度為v0，下降回到拋出點(diǎn)的速度為v，取向上為正方向，則動(dòng)量的變化量為-mv-mv0大于拋出時(shí)的動(dòng)量mv0，所以C正確；因上升和下落阻力均做負(fù)功，所以減少的機(jī)械能為2FH，D錯(cuò)誤．12、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，物體離開彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物體離開彈簧時(shí)的動(dòng)能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開始的壓縮量為x0，則開始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故選項(xiàng)A不合題意，選項(xiàng)C符合題意；B.當(dāng)物體速度最大時(shí)，物體受的合外力為零，彈簧彈力與摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項(xiàng)B符合題意；D.物體在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)之前，壓縮量為x=0.05m時(shí)速度最大，故選項(xiàng)D不合題意。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）C，C（2）B，A【解析】（1）因AC兩處的線速度相等，則根據(jù)可知，為探究線速度大小相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在C處；C處的半徑比A處較小，當(dāng)緩慢增大轉(zhuǎn)速，在C處的橡皮擦首先達(dá)到最大靜摩擦力，故可看到放置在C處的橡皮擦先開始滑動(dòng)，此時(shí)，且，解得大轉(zhuǎn)盤的角速度大小ωA=；（2）則根據(jù)可知，因AB兩處的角速度相等，則為探究角速度相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在B處，緩慢增大轉(zhuǎn)速，根據(jù)可知，A處的橡皮首先達(dá)到最大靜摩擦，故可看到放置在A處的橡皮擦先開始滑動(dòng)．14、mA2gL(1-cosα)【解析】

[1]小球從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：