山東省濰坊市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

山東省濰坊市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題注意事項(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：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)如圖甲所示，浙江百丈漈瀑布是全國單體落差最高的瀑布。如圖乙是該瀑布的側(cè)面示意圖，第一漈=207米，第二漈=68米，第三漈=12米，三漈相加是287米。假設(shè)忽略上游水的初速度和空氣的阻力，則水下落三漈后的豎直速度計(jì)算式為A．B．C．D．2、(本題9分)用完全相同的電阻組成甲、乙兩個(gè)電路，電阻阻值R不隨電壓變化，R的額定電壓為U1，額定電流為I1．現(xiàn)將甲、乙電路分別接入各自能承受的最大電壓，則（）A．甲電路的電壓較大 B．乙電路的電壓較大C．甲電路的電功率較大 D．乙電路的電阻較大3、(本題9分)2019年4月10日晚9時(shí)許，全球多地天文學(xué)家同步公布的首張黑洞照片（如圖）。假設(shè)銀河系中兩個(gè)黑洞A、B，它們以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得A、B到O點(diǎn)的距離分別為r和2r。黑洞A、B均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星球?qū)诙吹囊?，兩黑洞的半徑均遠(yuǎn)小于它們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．黑洞A、B所受引力之比為1∶2C．黑洞A、B的角速度之比為1∶2D．黑洞A、B的線速度之比為1∶24、德國天文學(xué)家們?cè)?008年證實(shí)，位于銀河系中心，與地球相距2.6萬光年的“人馬座A”其實(shí)是一個(gè)質(zhì)量超大的黑洞．假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量已知)A．太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B．太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑5、(本題9分)已知某星球的質(zhì)量為M，星球的半徑為R，引力常量為G，它的一顆衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)離星球表面的高度也為R，則衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的速率為（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m1的有孔小球套在豎直固定的光滑直桿上，通過一條跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m2的重物相連，光滑定滑輪與直桿的距離為d，重力加速度為g，現(xiàn)將小球從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小球沿直桿下滑距離為34A．小球的速度與重物上升的速度大小之比為5：4B．小球的速度與重物上升的速度大小之比為5：3C．小球重力勢(shì)能的減少量等于重物重力勢(shì)能的增加量D．小球機(jī)械能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量7、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。關(guān)于小球在過最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐漸增大B．小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小8、如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長(zhǎng)木板上，物塊相對(duì)木板的位移為d，木板相對(duì)地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對(duì)物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對(duì)木板做功為μmgsC．木板動(dòng)能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs9、(本題9分)如圖所示，一輛可視為質(zhì)點(diǎn)的汽車以恒定的速率駛過豎直面內(nèi)的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說法中正確的是()A．汽車在凸形橋上行駛的過程中，其所受合力始終為零B．汽車在凸形橋上行駛的過程中，其始終處于失重狀態(tài)C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其角速度恒定D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其加速度不變10、(本題9分)如圖所示，河水自西向東勻速流動(dòng)，水流速度為4m/s，河寬為90m：假定船在靜水中的速度不變。甲船從南岸的P點(diǎn)出發(fā)，實(shí)際軌跡垂直河岸，即PO線，船頭方向與PO線成α＝53°，同時(shí)，乙船從北岸的Q點(diǎn)出發(fā)，船頭方向垂直河岸，兩者恰好在河中央O點(diǎn)相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列說法正確的是（）A．兩船相遇的時(shí)間為25.5sB．甲船在靜水中的速度為5m/sC．乙船在靜水中的速度為6m/sD．兩船出發(fā)點(diǎn)的相隔距離為3013二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在“利用自由落體運(yùn)動(dòng)”來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，（1）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必需的，其編號(hào)為_________A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶)B．重物C．天平D．毫米刻度尺E.秒表F.運(yùn)動(dòng)小車（2）實(shí)驗(yàn)中由于系統(tǒng)誤差的原因,會(huì)使重物獲得的動(dòng)能往往______它所減少的重力勢(shì)能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線是___,該線的斜率等于_____。12、（10分）(本題9分)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，某次實(shí)驗(yàn)中在坐標(biāo)紙上描出了a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)．（1）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是_______A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小B．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等C．保證小球飛出時(shí)，初速度沿水平方向D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線（2）已知圖中小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球平拋的初速度為v=___（用L、g表示）．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）(本題9分)如圖所示，在平靜的湖面上有一小船以速度勻速行駛，人和船的總質(zhì)量為M=200kg，船上另載有N=20個(gè)完全相同的小球，每個(gè)小球的質(zhì)量為m=5kg。人站立船頭，沿著船的前進(jìn)方向、每隔一段相同的時(shí)間水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)水的阻力和空氣的阻力。（1）如果每次都是以相對(duì)于湖岸的速度v=6m/s拋出小球，試計(jì)算出第一個(gè)小球拋出后小船的速度大小和拋出第幾個(gè)球后船的速度反向？（2）如果每次都是以相對(duì)于小船的速度v=6m/s拋出小球，試問拋出第16個(gè)小球可以使船的速度改變多少？14、（14分）(本題9分)如圖所示，為大型游樂設(shè)施環(huán)形座艙跳樓機(jī)。跳樓機(jī)由高度75m處自由下落到離地面30m的位置開始以恒力制動(dòng)，已知跳樓機(jī)和人的總質(zhì)量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不計(jì)跳樓機(jī)與柱子間的摩擦力及空氣阻力.試求：（1）跳樓機(jī)的最大速度；（2）跳樓機(jī)在制動(dòng)過程中，所受制動(dòng)力的大??；（3）跳樓機(jī)從開始下落到著地經(jīng)歷的時(shí)間.15、（13分）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩一端懸掛于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，細(xì)繩與豎直方向成60°時(shí)，用水平力拉住小球，小球處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g,忽略空氣阻力，求：(1)水平拉力大?。?2)撤去水平力，小球擺至最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力大小.

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、D【解析】

水在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v2=2gh可知，水下落三漈后的豎直速度計(jì)算式為；A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確。2、A【解析】

AB．因?yàn)榇?lián)電路總電壓為各用電器電壓之和，并聯(lián)電路總電壓等于各之路電壓，所以甲電路的電壓為2U1，乙電路的電壓為U1，甲電路電壓大，故A正確，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)楣β蕿闃?biāo)量，電路中的總功率等于各用電器功率之和，故甲乙的電功率都為2U1I1，故C錯(cuò)誤；D．甲電路的總電阻為R甲=2，乙電路的總電阻為R乙=，所以甲電路的電阻較大，故D錯(cuò)誤；3、D【解析】

A．兩個(gè)黑洞A、B以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成雙星系統(tǒng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．黑洞A、B間的萬有引力屬于相互作用力，大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．兩黑洞屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，則角速度相等，之比為1：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系知線速度與半徑成正比，黑洞A、B的線速度之比為1：2，選項(xiàng)D正確。故選D。4、D【解析】

設(shè)太陽系的質(zhì)量為m，黑洞的質(zhì)量為M，太陽系繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，則，解得黑洞的質(zhì)量M：，則已知太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期T和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量；或者已知太陽系的運(yùn)行速度v和公轉(zhuǎn)的半徑r可求解黑洞的質(zhì)量M，故選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤.5、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得，解得，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。6、BD【解析】

由機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功，判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒；小球在沿繩子方向的分速度與重物速度大小相等，將小球的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可得到兩者速度之比，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒判斷能的轉(zhuǎn)化關(guān)系．【詳解】當(dāng)小球下落d的距離到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有v球cosθ=v重物，根據(jù)幾何關(guān)系可知cosθ=3故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題時(shí)應(yīng)抓?。孩賹?duì)與繩子牽連有關(guān)的問題，物體上的高度應(yīng)等于繩子縮短的長(zhǎng)度；②小球的實(shí)際速度即為合速度，應(yīng)將小球的速度沿繩子和垂直于繩子的方向正交分解，分析小球與重物的速度關(guān)系．7、AC【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐漸增大，故A正確；B.在最高點(diǎn)當(dāng)桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時(shí)，此時(shí)合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯(cuò)誤；CD.在最高點(diǎn)時(shí)，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時(shí)，重力提供向心力，桿對(duì)小球無力的作用；當(dāng)大于時(shí)，桿對(duì)小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，向心力則桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤8、AB【解析】

A.物塊相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的位移為x1=s+d，則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對(duì)木板，根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤.9、BC【解析】

AB．汽車在凸形橋上行駛的過程中因?yàn)樽鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，汽車的合力始終不為零；汽車的向心加速度有豎直向下的加速度分量，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確.CD．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，因速率恒定，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故角速度不變，加速度大小不變，方向一直在改變，故C正確，D錯(cuò)誤10、BD【解析】

AB.分析甲船的運(yùn)動(dòng)情況，船在靜水中的速度為：v1則垂直于河岸方向上的分速度為：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇時(shí)間為：t=故選項(xiàng)A不符合題意，選項(xiàng)B符合題意.C.乙船在靜水中的速度為：v故選項(xiàng)C不符合題意.D.乙船與甲船平行河岸的距離為：x＝v水t＝60m河寬d＝90m，則兩船的出發(fā)點(diǎn)相距s=故選項(xiàng)D符合題意.二、實(shí)驗(yàn)題11、ABD小于一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線2g【解析】

第一空.在該實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表；由于驗(yàn)證機(jī)械能公式中可以把重錘質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤；同時(shí)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，所以需要刻度尺，故ABD正確，CEF錯(cuò)誤；第二空.產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)受到摩擦阻力以及空氣阻力等,導(dǎo)致重物獲得的動(dòng)能小于它所減少的重力勢(shì)能；第三空第四空.如果以為縱軸，以h為橫軸,可有，可知與正比例函數(shù)，圖線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，該線的斜率等于。12、C【解析】

（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時(shí)小球才做平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽末端的切線必須是水平的，是為了保證小球飛出時(shí)，初速度沿水平方向，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C.（2）平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知a、b、c、d之間的水平距離相等，因此它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔相等；在豎直方向上：△y=gT2，由題可知△h=L，帶入解得：T=；在水平方向上：x=2L=v0T，解得：v0=2L/T=2；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、（1）m/s；11（2）【解析】

（1）人拋出第一個(gè)球前后，對(duì)船、人、20個(gè)球整體分析，由動(dòng)量守恒定律可得代入數(shù)據(jù)得=m/s，即拋出第一個(gè)小球后，船的速度為=m/s設(shè)拋出第n個(gè)球時(shí)，有聯(lián)立上式可推得代入數(shù)據(jù)得，=當(dāng)＜0，即船反向，有或得10＜n＜60，即當(dāng)拋出第11個(gè)小球