山西省大同鐵路第一中學2023年物理高一第二學期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星.下列說法中正確的是A．a(chǎn)的線速度小于b的線速度B．a(chǎn)的周期大于b的周期C．a(chǎn)的角速度小于b的角速度D．a(chǎn)的向心加速度大于b的向心加速度2、(本題9分)質量為m的滑塊沿高為h，長為L的粗糙斜面勻速下滑，在滑塊從斜面頂端滑至底端的過程中A．滑塊的機械能保持不變 B．滑塊克服摩擦所做的功為mgLC．重力對滑塊所做的功為mgh D．滑塊的機械能增加了mgh3、(本題9分)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、下述實例中，機械能守恒的是A．物體做平拋運動B．物體沿固定斜面勻速下滑C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動D．物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落5、(本題9分)質量為1kg可視為質點的小球自由下落．不計空氣阻力，則在其下落的第2s末重力的瞬時功率為A．10W B．20W C．100W D．200W6、(本題9分)如圖所示，先接通S使電容器充電，然后斷開S，當增大兩極板間距離時，電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢差U、電容器兩極板間場強E的變化情況是（）A．Q變小，C不變，U不變，E變小 B．Q不變，C變小，U變大，E不變C．Q變小，C變小，U不變，E不變 D．Q不變，C變小，U變小，E變小7、(本題9分)如圖所示，長為L=0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為m=3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球的速率為v=1m/s，g取10m/s1．則（）A．小球通過最高點時，向心力大小是6NB．小球通過最低點時，向心力大小是14NC．小球通過最高點時，對桿作用力的大小為6ND．小球通過最低點時，對桿作用力的大小為14N8、(本題9分)2017年3月16日消息，高景一號衛(wèi)星發(fā)回清晰影像圖，可區(qū)分單個樹冠．天文愛好者觀測該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星每經(jīng)過時間t通過的弧長為l，該弧長對應的圓心角為θ弧度，已知引力常量為G，則A．高景一號衛(wèi)星的質量為B．高景一號衛(wèi)星角速度為C．高景一號衛(wèi)星線速度大小為2πD．地球的質量為9、(本題9分)質量為的物體（可視為質點）在水平外力的作用下，從開始在平面直角坐標系（未畫出）所決定的光滑水平面內(nèi)運動．運動過程中，方向的位移時間圖像如左圖所示，方向的速度時間圖象如右圖所示．則下列說法正確的是（）A．時刻，物體的速度大小為B．物體初速度方向與外力的方向垂直C．物體所受外力的大小為D．4秒內(nèi)外力做的功為10、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運動，不計空氣阻力，物體的機械能E與上升高度x的大小關系如圖所示，其中曲線上點A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過程中拉力F始終做正功D．x2～x3過程中合外力做功為零11、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達距地面深度為h的B點速度減為零．不計空氣阻力，重力加速度為g.關于小球下落的整個過程，下列說法中正確的是()A．小球克服阻力做的功為mghB．小球的機械能減少了mg(H＋h)C．小球所受阻力的沖量大于D．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量12、(本題9分)下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域B．兩列機械波在同一介質中相遇，波長相同一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案C．狹義相對論的第一個基本假設：力學規(guī)律在任何慣性系中都是相同的D．分別用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，前者中央亮紋較寬E.電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強弱受圖像信號的控制二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s14、(本題9分)如圖所示為一分壓器電路，電阻R1=20Ω，R2的最大阻值為20Ω。當輸入端A、B接220V電壓時，用電壓表測得輸出端C、D的電壓范圍是____________。15、(本題9分)如圖所示，兩個完全相同的小球A、B用長為l="0.8"m的細繩懸于以v="4"m/s向右勻速運動的小車頂部，兩小球分別與小車的前后壁接觸.由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中的張力之比為_______________三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)一輛質量m=2×103kg的電動汽車在水平路面上由靜止啟動，其v—t圖像如圖所示，圖像在5s~20s間為曲線，其余部分均為直線。從t=5s時刻起汽車發(fā)動機的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為車重的0.1倍，重力加速度g=10m/s2，求：(1)汽車運動過程中電機的最大功率；(2)汽車在速度為15m/s時的加速度大小；(3)汽車由靜止啟動到達到勻速運動時的位移；17、（10分）(本題9分)如圖甲所示，傾角為θ=37°的足夠長斜面上，質量m=1kg的小物體在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端從靜止開始運動，2s后撤去F，前2s內(nèi)物體運動的v-t圖象如圖乙所示．求：(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）撤去力F后1.8s時間內(nèi)小物體的位移．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

A．根據(jù)萬有引力與行星線速度的關系得：又因為，所以a、b的線速度，故A項錯誤。B．根據(jù)萬有引力與行星繞轉周期的關系得：又因為，所以a、b的周期，故B項錯誤。C．根據(jù)萬有引力與行星角速度的關系得:又因為，所以a、b的角速度，故C項錯誤。D．根據(jù)萬有引力與行星加速度的關系得：又因為，所以a、b的加速度，故D項正確。2、C【解析】

A.滑塊勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，則機械能減?。蔄錯誤；B.由題，滑塊勻速下滑，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理得，mgh?Wf=0，則滑塊克服阻力所做的功Wf=mgh.故B錯誤；C.重力對滑塊所做的功W=mgsinθ?L=mgh.故C正確；D.滑塊減小的機械能等于克服摩擦力做的功mgh，故D錯誤．故選C3、B【解析】

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

A.物體做平拋運動，只有重力對物體做功，則物體的機械能守恒，選項A正確；B.物體沿固定斜面勻速下滑，重力勢能減小，而動能不變，則機械能減小，選項B錯誤；C.物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則動能不變，重力勢能不斷變化，則機械能不斷變化，選項C錯誤；D.物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落，則肯定受到阻力作用，則機械能減小，選項D錯誤.5、D【解析】

根據(jù)自由落體運動規(guī)律可得第2s末物體速度為，重力的瞬時功率，D正確ABC錯誤6、B【解析】

電容器與電源斷開，電量保持不變，增大兩極板間距離時，根據(jù)可知，電容C變小，根據(jù)可知，兩極板間的電勢差U變大，根據(jù)可知，電場強度E不變，故B正確，ACD錯誤。故選B。7、BC【解析】牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點的速度．在最低點，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力．

AC、設在最高點桿子表現(xiàn)為拉力，則有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N，則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N．所以小球對桿子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．故A錯誤，C正確．

BD、在最低點，桿子表現(xiàn)為拉力，有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N．在最低點的向心力為故B對、D錯誤故選BC點睛：桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運動，最高點，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點，桿子只能表現(xiàn)為拉力．然后利用向心力公式求解即可．8、BD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力列式只能求解中心天體的質量，不能求解環(huán)繞天體的質量，所以不能求出高景一號衛(wèi)星的質量，故A錯誤；高景一號衛(wèi)星線速度為：;角速度為：；根據(jù)線速度和角速度的關系公式，有：v=ωr

衛(wèi)星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：；聯(lián)立解得：，故BD正確，C錯誤．故選BD.9、CD【解析】

A．由圖甲圖得到物體在x方向做勻速直線運動，速度大小為t=0時刻，y方向物體的分速度為，物體的速度大小為故A錯誤；B．物體在x方向做勻速直線運動，合力為零，y方向做勻減速直線運動，合力沿?y軸方向，而物體的初速度不在x軸方向，所以物體的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B錯誤；C．由乙圖的斜率等于加速度，得到物體的加速度大小為所受外力F的大小為故C正確；D．

4s內(nèi)，y方向物體的位移為外力做的功為故D正確；故選CD．【點睛】位移圖象的斜率等于速度，傾斜的直線表示物體做勻速直線運動．速度圖象傾斜的直線表示物體做勻變速直線運動．根據(jù)兩圖象的形狀求出物體在x方向和y方向的初速度，再進行合成，求出物體t=0時刻的速度．x方向物體的合力為零，物體所受的合力在y方向．由速度圖象的斜率求出加速度，由牛頓第二定律求出外力F，根據(jù)做功公式求出4s內(nèi)外力做的功．10、BC【解析】

A.x1～x2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越??；x2時刻圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這一過程中物體應先加速后減速，則說明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動能不是最大的，選項A錯誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此時機械能變化最快，由E=Fh可知此時所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過程中物體的機械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過程中機械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯誤；11、BC【解析】

對全過程運用動能定理得，mg（H+h）-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）。故A錯誤。小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg（H+h），則小球的機械能減小了mg（H+h）。故B正確。落到地面的速度，對進入泥潭的過程運用動量定理得：IG?IF＝0?m，得：IF＝IG+m知阻力的沖量大于m．故C正確。對全過程分析，運用動量定理知，動量的變化量等于重力的沖量和阻力沖量的矢量和。故D錯誤。12、ABE【解析】

A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域，故A正確；B．兩列機械波在同一介質中傳播速度相同，波長相同則頻率相同，則一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案，故B正確；C．狹義相對論的第一個基本假設：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故Ｃ錯誤；D．由于紫光的波長比綠光的短，則用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，綠光的中央亮紋較寬，故D錯誤；E．圖像信號越強，電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束越強，故E正確。故選ABE。二．填空題(每小題6分，共18分)13、7.9km/s【解析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；14、0–110V【解析】當變阻器觸頭處于最下端時，則輸出電壓UCD=0，當滑片移到上端時，即為電阻R2的兩端電壓，根據(jù)歐姆定律，則有UR2=UR15、3：1【解析】

小車停止的瞬間，B球靜止，重力等于拉力，小球A做圓周運動，，可求出F與重力之比為3：1三．計算題(22分)16、(1)；(2)1m/s2；(3)525m【解析】

(1)汽車在前5s做勻加速運動，根據(jù)圖象可知，加速度a=2m/s2根據(jù)牛頓第二定律而整理得，牽引力大小t=5s時刻起汽車達到最大功率，則最大功率(2)車在速度為15m/s時的牽引力根據(jù)牛頓第二定律因此加速度大小為a1=1m/s2(3)在在0~5s做勻加速運動，位移在5s~20s，汽車的功率保持不變，根據(jù)動能定理而汽車的最大速度整理得，這段時間內(nèi)的位移汽車由靜