甘肅省天水市第六中學(xué)2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

甘肅省天水市第六中學(xué)2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、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(hào)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，輕彈簧水平固定在墻上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)。在小球向左壓縮彈簧的過程中A．小球做勻減速運(yùn)動(dòng)B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．小球克服彈力做功，機(jī)械能減少D．小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大，加速度最大2、(本題9分)兩個(gè)行星各有一個(gè)衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行,已知兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比為1:2,兩行星半徑之比為2:1,則（?）A．兩行星表面處重力加速度之比為1:4B．兩衛(wèi)星的角速度之比為2:1C．衛(wèi)星的周期之比為2:1D．兩行星第一宇宙速度之比為1:23、(本題9分)飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池提供能量．若一太陽能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA．若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V4、(本題9分)我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計(jì)在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運(yùn)行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍5、假設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，若飛機(jī)以速度2v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）A．2PB．8PC．16PD．32P6、如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，取地面為零勢(shì)能面，則（）A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D．到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能不相同7、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機(jī)械能變大8、一質(zhì)點(diǎn)在0～15s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng)，其加速度一時(shí)間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能一直增加D．在t="15"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能大于t="5"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能9、(本題9分)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上．a(chǎn)、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g.則()A．a(chǎn)落地前，輕桿對(duì)b一直做正功B．a(chǎn)落地時(shí)速度大小為C．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小始終不大于gD．a(chǎn)落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg10、(本題9分)質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上，從時(shí)刻開始受到水平力的作用，力的方向保持不變．加速度的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則（）A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：___________．A、通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B、每次釋放小球的位置必須不同C、每次必須由靜止釋放小球D、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸(2)在該實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系，平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出．那么A、B兩點(diǎn)的時(shí)間間隔是___________，小球平拋的初速度為___________（）；12、（10分）如圖a所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計(jì)時(shí)器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)跡，則：ab(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點(diǎn)O到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長(zhǎng)L=1.5m，如圖所示．將一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的木塊在F=1.5N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，取g=10m/s1．求：（1）木塊沿弧形槽上升的最大高度；（1）木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離．14、（14分）1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)字宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火)．接觸以后，開動(dòng)雙子星號(hào)飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為7s．測(cè)出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實(shí)際質(zhì)量為3660kg，求該次測(cè)量的相對(duì)誤差，已知相對(duì)誤差=×100%15、（13分）(本題9分)如圖所示，帶有豎直側(cè)壁的圓盤繞過中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，側(cè)壁到轉(zhuǎn)軸的距離為2m，有一質(zhì)量為0.5kg(可視為質(zhì)點(diǎn))的物塊，它與圓盤和側(cè)壁間的摩擦因數(shù)均為0.2，現(xiàn)將物塊放置在距轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸1.2m處隨圓盤-起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=1.0rad/s，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2.(1)求物塊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為多大?(2)求物塊的向心力為多大?(3)調(diào)節(jié)圓盤的轉(zhuǎn)速，將物塊置于側(cè)壁上，物塊恰好不下滑，求圓盤的最小轉(zhuǎn)速.

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

A.小球向左壓縮彈簧，形變量越來越大，故彈力越來越大，則根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度越來越大，做加速度變大的減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)外力做功為零，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C.彈力對(duì)小球做負(fù)功，即小球克服彈力做功，所以小球的機(jī)械能減小，故C正確；D.小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大，但此時(shí)彈力最小，加速度最小，故D錯(cuò)誤。2、B【解析】

A、根據(jù)g=2πT2B、根據(jù)ω=2πT可知兩衛(wèi)星的角速度之比為C、根據(jù)題意可知衛(wèi)星的周期之比為1:2，故C錯(cuò)；D、根據(jù)第一宇宙速度公式v=gR綜上所述本題答案是：B【點(diǎn)睛】研究衛(wèi)星繞行星勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)萬有引力等于重力列出等式.3、D【解析】

設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動(dòng)勢(shì)，依題意有：E=800mV；I短=E/r，解得電源內(nèi)阻：，電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：；此時(shí)的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正確，ABC錯(cuò)誤．4、B【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運(yùn)行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯(cuò)誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運(yùn)行速度，則知它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會(huì)相撞，故C錯(cuò)誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運(yùn)行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯(cuò)誤。5、B【解析】

由題知，飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力f=kv2，飛機(jī)勻速飛行時(shí)牽引力F大小等于阻力f，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=Fv=fv=kv3；若飛機(jī)以速度2v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P′=8P，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。6、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機(jī)械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度大小相等，到達(dá)底端時(shí)A重力的瞬時(shí)功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時(shí)功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯(cuò)誤。D.兩物體運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩物體初態(tài)機(jī)械能相同，則到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能相同，故D錯(cuò)誤；7、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯(cuò)誤；C．由開普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于它在軌道2上運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對(duì)衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機(jī)械能增大，故D正確。故選CD。8、BD【解析】試題分析：從圖中可知0~5s過程中加速度a=g，則此時(shí)只有重力做功，機(jī)械能不變，動(dòng)能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機(jī)械能增大，10~15s過程中a>g，外力做負(fù)功，機(jī)械能減小，AC錯(cuò)誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機(jī)械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機(jī)械能減少；物體一直向上做減速運(yùn)動(dòng)，而5-10s內(nèi)的速度大于10-15s內(nèi)的速度，則5-10s內(nèi)的位移大于10-15s內(nèi)的位移，故5-10s內(nèi)物體機(jī)械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點(diǎn)在t=15s時(shí)的機(jī)械能大于t=5s時(shí)的機(jī)械能，D正確考點(diǎn)：考查機(jī)械能守恒守恒定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功或只受重力，即物體的加速度等于g，則機(jī)械能不變，若向上減速的加速度小于g，說明物體受到了向上的外力作用，機(jī)械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機(jī)械能減?。?、DB【解析】

當(dāng)a到達(dá)底端時(shí)，b的速度為零，b的速度在整個(gè)過程中，先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，所以輕桿對(duì)b先做正功，后做負(fù)功．故A錯(cuò)誤．a(chǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：．故B正確．b的速度在整個(gè)過程中，先增大后減小，所以a對(duì)b的作用力先是動(dòng)力后是阻力，所以b對(duì)a的作用力就先是阻力后是動(dòng)力，所以在b減速的過程中，b對(duì)a是向下的拉力，此時(shí)a的加速度大于重力加速度，故C錯(cuò)誤；a、b整體的機(jī)械能守恒，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的速度最大，此時(shí)b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，所以b對(duì)地面的壓力大小為mg，故D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以及知道當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的動(dòng)能最大．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；牛頓定律的應(yīng)用10、AD【解析】

AB、2t0時(shí)刻的速度，3t0時(shí)刻的速度，,3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為，故B正確，A錯(cuò)誤；CD、0～2t0時(shí)間內(nèi)的位移，在2t0～3t0時(shí)間內(nèi)的位移，在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力做功，則水平力做功的平均功率，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，從而求出瞬時(shí)功率．根據(jù)位移公式求出t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)位移，通過功的公式求出水平力做功的大小，從而求出平均功率．二、實(shí)驗(yàn)題11、ACD0.1s1m/s【解析】(1)A．只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其運(yùn)動(dòng)才是平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．每次從同一位置由靜止釋放小球，是為了使小球有相同的初速度，故B錯(cuò)誤，C正確；D．如果小球在運(yùn)動(dòng)過程中與木板上的白紙相接觸就會(huì)改變它的運(yùn)動(dòng)軌跡，使其不是平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確．故選為ACD(2)A、B、C是平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，由水平位移可知：三個(gè)點(diǎn)時(shí)間間隔相等．豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因時(shí)間相等，由△h=gt2可得：t==0.1s水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則v0=x/t=0.1/0.1m/s=1m/s所以初速度v0=1m/s12、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動(dòng)能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢(shì)能的減小量，因此有：△EP=mghOB