江蘇省大豐市實(shí)驗(yàn)初級中學(xué)2023年物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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，一水平圓盤可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動．在圓盤上放置小木塊A，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動．木塊A受力的個數(shù)為（）A．1個 B．2個 C．3個 D．4個2、(本題9分)一小球在真空中自由下落，另一個相同的小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落．在它們下落相同高度的過程中A．動能的變化量相同B．重力做的功相同C．重力勢能都全部轉(zhuǎn)化為動能D．機(jī)械能均不變3、(本題9分)我國已于2011年9月末發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器，11月初發(fā)射“神舟八號”飛船并與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)成功對接。右圖為“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動時的示意圖，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道．由此可以判定（）A．“天宮一號”的運(yùn)行速率大于“神舟八號”的運(yùn)行速率B．“天宮一號”的周期等于“神舟八號”的周期C．“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適度加速有可能與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接4、(本題9分)一只小船以恒定的速度渡河，船頭始終垂直河岸航行，當(dāng)小船行到河中央時，水流速度突然變大，那么小船過河的時間將A．不變 B．變小C．變大 D．都有可能5、如圖所示，A、B、C三顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系為，軌道半徑的關(guān)系為，則三顆衛(wèi)星()A．線速度大小關(guān)系為B．加速度大小關(guān)系為C．向心力大小關(guān)系為D．周期關(guān)系為6、(本題9分)如圖甲所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h．若將質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球，分別以同樣大小的速度v0從半徑均為的豎直圓形光滑軌道的最低點(diǎn)水平向右射入軌道，軌道形狀如圖乙、丙、丁、戊所示．在質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球中，能到達(dá)的最大高度仍為h的是（）(小球大小和空氣阻力均不計)A．質(zhì)量為2m的小球B．質(zhì)量為3m的小球C．質(zhì)量為4m的小球D．質(zhì)量為5m的小球7、(本題9分)黨的十九大報告指出人與自然應(yīng)和諧共生，下列關(guān)于能源和能量說法正確的有A．能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中常伴隨著能量耗散B．因?yàn)樽匀唤绲哪芰渴睾?，所以不需要?jié)約能源C．煤炭和石油資源是有限的，不可能無限制的利用D．合理利用能源的同時，需要保護(hù)好自然環(huán)境8、A、B兩船的質(zhì)量均為M，它們都靜止在平靜的湖面上，當(dāng)A船上質(zhì)量為M的人以水平速度v從A船跳到B船，再從B船跳回A船。經(jīng)多次跳躍后，人最終跳到B船上，設(shè)水對船的阻力不計，則（）A．A、B兩船最終的速度大小之比為3：2B．A、B（包括人）最終的動量大小之比為1：1C．A、B（包括人）最終的動量之和為零D．因?yàn)樘S次數(shù)未知，故以上答案均無法確定9、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在y軸上的O、M兩點(diǎn)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則在兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，在ND段中C點(diǎn)電勢最高，則A．q1與q2帶異種電荷B．A、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C．從N點(diǎn)沿y軸正方向到D點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功10、(本題9分)A、B兩船的質(zhì)量均為M，它們都靜止在平靜的湖面上，當(dāng)A船上質(zhì)量為M的人以水平速度v從A船跳到B船，再從B船跳回A船。經(jīng)多次跳躍后，人最終跳到B船上，設(shè)水對船的阻力不計，則（）A．A、B兩船最終的速度大小之比為3：2B．A、B（包括人）最終的動量大小之比為1：1C．A、B（包括人）最終的動量之和為零D．因?yàn)樘S次數(shù)未知，故以上答案均無法確定11、(本題9分)如右圖所示，P、Q為兩個等量的異種電荷，以靠近P點(diǎn)的O點(diǎn)為原點(diǎn)，沿兩電荷的連線建立x軸，沿直線向右為x軸正方向，一帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動到A點(diǎn)，已知A點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于PQ兩電荷連線的中點(diǎn)對稱，粒子的重力忽略不計，在從O到A的運(yùn)動過程中，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動速度v和加速度a隨時間t的變化，粒子的動能Ek和運(yùn)動徑跡上電勢φ隨位移x的變化圖線肯定錯誤的是（）A．A B．B C．C D．D12、(本題9分)如圖所示，用通過定滑輪的細(xì)繩拉動穿在光滑固定豎直桿上的滑塊P，使滑塊向上做勻速運(yùn)動，此過程中，下列說法正確的是()A．拉細(xì)繩的力越來越大B．拉細(xì)繩的速度越來越大C．拉細(xì)繩的力做的功大于克服滑塊重力做的功D．拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率二、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)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組采用如圖甲所示的裝置．（1）關(guān)于此次實(shí)驗(yàn)下面說法合理的是________（單選題）A．實(shí)驗(yàn)中若采取墊高木板一端作為平衡摩擦力的方法，改變小車質(zhì)量重新做實(shí)驗(yàn)時必須重新平衡摩擦B．實(shí)驗(yàn)中要調(diào)節(jié)滑輪的高低，使滑輪和小車之間的細(xì)線保持水平C．若使用沙桶和沙的總重力作為計算做功的恒力，用小車、沙桶和沙的總質(zhì)量作為計算動能改變中的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)中沙桶和沙的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．若在小車前端加裝力傳感器，用傳感器的示數(shù)作為做功的恒力，實(shí)驗(yàn)中沙桶和沙的總質(zhì)量可以不必遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時測出了小車位移，算出了與之對應(yīng)的速度，作出了圖像如圖乙所示，已知圖線的斜率為，則小車運(yùn)動的加速度表達(dá)式為________．14、（10分）(本題9分)某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了驗(yàn)證動量守恒定律，分別用如下圖的三種實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，圖中斜槽末端均水平．(1)用圖甲和圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_________A．B．C．D．(2)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn)位置如圖用所標(biāo)示的字母所示，第二次實(shí)驗(yàn)將兩小球的質(zhì)量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于_________，被碰小球位置位于___________．(3)在用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，所得“驗(yàn)證動量守恒定律”的結(jié)論為(用裝置圖中的字母表示)____________．(4)用如圖丙所示裝置驗(yàn)證動量守恒定律，用輕質(zhì)細(xì)線將小球1懸掛于0點(diǎn)，使小球1的球心到懸點(diǎn)0的距離為L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B點(diǎn).將小球1從右方的A點(diǎn)(OA與豎直方向的夾角為α)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時恰與小球2發(fā)生正碰，碰撞后，小球1繼續(xù)向左運(yùn)動到C點(diǎn)，小球2落到水平地面上到桌面邊緣水平距離為x的D點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)測得上述物理量中的a、L、x，為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動量守恒，已知小球1的質(zhì)量m1，小球2的質(zhì)量m2，還應(yīng)該測量的物理量有____________．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)將質(zhì)量為0.5kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5s小球到達(dá)最高點(diǎn)(取g＝10m/s2)．求：(1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力；(2)小球在最高點(diǎn)時的加速度大??；(3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），桌面上有一個質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線由M向右勻速運(yùn)動到N．已知力F與MN間夾角θ=60°．求：(1)勻強(qiáng)電場的大小和方向；(2)當(dāng)小球到達(dá)N點(diǎn)時撤去F，求此后小球運(yùn)動到最右端時在MN方向上運(yùn)動的位移大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的質(zhì)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、C【解析】考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：計算題．分析：對小木塊進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，做勻速圓周運(yùn)動，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運(yùn)動情況，再對木塊受力分析即可．解答：解：小木塊做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，對木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．故選C．點(diǎn)評：靜摩擦力與物體的相對運(yùn)動趨勢的方向相反，表明物體相對于圓盤有向外滑動的趨勢．2、B【解析】

重力做功只與初末位置有關(guān)，重力勢能的變化與重力做功有關(guān)，動能的變化量等于合外力做的功．【詳解】在真空中只有重力做功，在液體中還有阻力做功，可知總功不等，由動能定理可知動能變化不相等，故A錯誤；兩球下落高度相同，由W=mgh可知，重力做功相等，故B正確；在真空中，機(jī)械能守恒，重力勢能完全轉(zhuǎn)化為動能，而在液體中，阻力做功，機(jī)械能不守恒，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能．故CD錯誤；故選B．【點(diǎn)睛】本題主要考查了重力做功主要與初末位置有關(guān)，能運(yùn)用動能定理動能的變化，要明確機(jī)械能守恒的條件．3、D【解析】考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度．專題：計算題；信息給予題．分析：根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力表示出所要比較的物理量．根據(jù)軌道半徑的關(guān)系比較出物理量的大小關(guān)系．解答：解：A、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力：得：v=，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的運(yùn)行速率小于“神舟八號”的運(yùn)行速率．故A正確；B、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力：T=，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的周期大于“神舟八號”的周期．故B錯誤．C、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力：得：a=由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度，故C正確．D、第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，所以“神舟八號”和“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接后，運(yùn)行速率小于第一宇宙速度．故D錯誤．故選AC．點(diǎn)評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．要比較一個物理量大小，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，在進(jìn)行比較．4、A【解析】

將小船的實(shí)際運(yùn)動沿著船頭指向和順著水流方向正交分解，由于分運(yùn)動互不干擾，故渡河時間與水流速度無關(guān)，只與船頭指向方向的分運(yùn)動有關(guān)，故船航行至河中心時，水流速度突然增大，只會對軌跡有影響，對渡河時間無影響；A.不變，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.變小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.都有可能，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；5、B【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：，解得：，，；由題意有：，因此可知線速度大小關(guān)系為：，加速度大小關(guān)系為：，周期關(guān)系為：，根據(jù)和可知，，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤．6、C【解析】試題分析：甲圖將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h，此時速度為零；乙圖將質(zhì)量為2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達(dá)最大高度為h，則此時速度不為零，根據(jù)動能與重力勢能之和，大于初位置的動能與重力勢能，因此不可能；丙圖將質(zhì)量為3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點(diǎn)拋出，做斜拋運(yùn)動，則此時速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，不可能達(dá)到h高度；丁圖將質(zhì)量為4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達(dá)最大高度為h，則此時速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，滿足條件；戊圖將質(zhì)量為5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點(diǎn)拋出，做斜拋運(yùn)動，則此時速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，不可能達(dá)到h高度；故選C．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，掌握曲線運(yùn)動時，最高點(diǎn)的速度不為零，而直線運(yùn)動最高點(diǎn)速度為零，是解題的關(guān)鍵．7、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中常伴隨著能量耗散，故A正確；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要節(jié)約能源。故B錯誤；C.能源短缺是指煤炭和石油資源是有限的，以現(xiàn)在的開采和消耗速度，石油儲藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，所以不可能無限制的利用，故C正確；D.合理利用能源時，燃料的生成物容易對空氣、土壤、水源造成污染，所以需要注意保護(hù)好自然環(huán)境，故D正確；8、BC【解析】

A.兩船和人的總動量守恒，由動量守恒定律可得，所以，故A錯誤。B.兩船和人的總動量守恒，所以A船的動量和B船（包括人）的動量大小相等，方向相反，即A、B（包括人）最終的動量大小之比為1：1，故B正確。C.兩船和人的總動量守恒，系統(tǒng)的的初動量為零，所以A、B（包括人）最終的動量之和為零，故C正確。D.由上述分析可知D錯誤。9、AD【解析】

A.由圖象可知，M點(diǎn)附近的電勢為負(fù)值、O點(diǎn)附近的電勢為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，故A項(xiàng)與題意相符合；B．A、N點(diǎn)的電勢為零，但場強(qiáng)不為零（φ-y圖象的斜率不為零），故B項(xiàng)與題意不相符；C.從N點(diǎn)沿y軸正方向，電場強(qiáng)度的大小先減小后增大再逐漸減小，故C項(xiàng)與題意不相符；D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能先增后減，所以，電場力先做負(fù)功后做正功，故D項(xiàng)與題意相符．10、BC【解析】

A.兩船和人的總動量守恒，由動量守恒定律可得，所以，故A錯誤。B.兩船和人的總動量守恒，所以A船的動量和B船（包括人）的動量大小相等，方向相反，即A、B（包括人）最終的動量大小之比為1：1，故B正確。C.兩船和人的總動量守恒，系統(tǒng)的的初動量為零，所以A、B（包括人）最終的動量之和為零，故C正確。D.由上述分析可知D錯誤。11、ABD【解析】

等量異種電荷的電場線如圖所示．沿兩點(diǎn)電荷連線從O到A，電場強(qiáng)度先變小后變大，一帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動到A點(diǎn)的過程中，電場力一直做正功，粒子的速度一直在增大．電場力先變小后變大，則加速度先變小后變大．v-t圖象切線的斜率先變小后變大，該圖是不可能的，故A符合題意．根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，電場強(qiáng)度為，E先減小后增大，所以φ-x圖象切線的斜率先減小后增大，則B圖不可能，故B符合題意；加速度先變小后變大，方向不變，C圖是可能的，故C不符合題意．粒子的動能Ek=qEx，電場強(qiáng)度先變小后變大，則Ek-x切線的斜率先變小后變大，則D圖不可能．故D符合題意．則選ABD．【點(diǎn)睛】該題要掌握等量異種電荷的電場線的特點(diǎn)，結(jié)合物理規(guī)律分析圖象切線斜率如何變化是解答的關(guān)鍵，不能只定性分析，那樣會認(rèn)為BD是正確的．12、AD【解析】A．設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，滑塊向上做勻速運(yùn)動，細(xì)繩拉力沿豎直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正確；B．將滑塊向上的速度v沿繩子和垂直繩子分解，沿繩子方向的分速度為vcos，增大，拉細(xì)繩的速度越來越小，故B錯誤；C．因?yàn)榛瑝K勻速運(yùn)動，合外力做功為零，拉細(xì)繩的力做的功等于克服滑塊重力做的功，拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率，故C錯誤，D正確；故選AD．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D【解析】（1）設(shè)小車的質(zhì)量為M，此時木板與水平面的夾角為，當(dāng)平衡摩擦力時重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力，即，改變小車的質(zhì)量M后，等式依然成立，故不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故B錯誤；沙桶和沙減少的重力勢能等于小車、沙桶和沙增加的動能之和，故實(shí)驗(yàn)中不需要沙桶和沙的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故C錯誤；在實(shí)驗(yàn)中可以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(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D正確；選D.（2）根據(jù)速度位移公式得：，解得：，則斜率k=2a，解得：.14、C；斜槽末端P點(diǎn)；；桌面高度h；OC與豎直方向的夾角；【解析】(1)為保證兩球發(fā)生對心正碰，兩球的半徑應(yīng)相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故選C；(2)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn)位置如圖用所標(biāo)示的字母所示，第二次實(shí)驗(yàn)將兩小球的質(zhì)量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于斜槽末端，被碰小球位置位于P點(diǎn)；(3)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由得小球做平拋運(yùn)動的時間，由于小球做平拋運(yùn)動時拋出點(diǎn)的高度h相同，則它們在空中的運(yùn)動時間t相等,驗(yàn)證碰撞中的動量守恒，需要驗(yàn)證：，則有，由圖乙所示可知,需要驗(yàn)證：，(4)驗(yàn)證兩球碰撞過程動量守恒