湖南省益陽市桃江縣2023年高一物理第二學期期末質量檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。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內，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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、做曲線運動的物體，在運動過程中一定變化的物理量是A．動能 B．動量 C．合外力 D．加速度2、(本題9分)我國“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，下列說法正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sC．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度3、(本題9分)如圖所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動相同的木箱在相同的路面走同樣的位移(推箱的速度大小如圖中所注)，比較此過程中兩人分別對木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一樣多D．條件不足，無法判斷4、(本題9分)若以某固定點為起點畫出若干矢量,分別代表運動質點在不同時刻的速度,則這些矢量的末端所形成的軌跡被定義為"速矢端跡".由此可知(

)①勻速直線運動的速矢端跡是線段;②勻加速直線運動的速矢端跡是射線;③勻速圓周運動的速矢端跡是圓;④平拋運動的速矢端跡是點.A．①② B．②③ C．③④ D．①④5、(本題9分)地球質量是多少?這不可能用天平稱量,但是可以通過萬有引力定律來“稱量”,早在萬有引力定伸發(fā)現(xiàn)之前已經(jīng)測得地球的半徑為,地球表面的重力加速度為.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律100多年后,英國物理學家卡文迪許測出了萬有引力常量,若不考慮地球自轉的影響,就可以求地球的質量為（）A．B．C．D．6、(本題9分)“神舟十號”飛船發(fā)射后，經(jīng)過多次變軌進入距地面高度為h的圓形軌道．已知飛船質量為m，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g．設飛船進入圓形軌道后運動時的動能為EK，則A． B． C． D．7、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，其F一v2圖象如乙圖所示.則（）A．小球的質量為B．當?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．v2=c時，桿對小球的彈力方向向上D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小不相等8、如圖所示，B球在水平面內做半徑為R的勻速圓周運動，豎直平臺與軌跡相切且高度為R，當B球運動到切點時，在切點正上方的A球水平飛出，速度大小為，g為重力加速度大小，為使B球在運動一周的時間內與A球相遇，從B球運動到切點時開始計時，則下列說法正確的是（）A．相遇時，一定發(fā)生在t=時刻B．A球做平拋運動的位移一定為2RC．B球做勻圓運動的速率一定為D．B球做勻圓運動的周期一定為9、(本題9分)如下圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計，開關S合上后，靜電計指針張開一個角度，下述做法可使靜電計指針張角增大的是（）A．斷開S后，使B板向右平移一些B．斷開S后，使A、B兩板錯開一些C．保持S閉合，使A、B兩板靠近一些D．保持S閉合，使A、B兩板正對面積減小一些10、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為2m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)（彈簧彈性勢能，其中x為彈簧的形變量）?，F(xiàn)釋放A，此后運動過程中，下列說法正確的是（）A．當C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A獲得最大速度為C．彈簧彈性勢能最小時，A、B的動能之和最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A小球機械能一直減小11、如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動。測得該星球對飛行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球對飛行器的引力大小12、(本題9分)已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉周期為T1，地球自轉周期為T2，地球公轉周期為T3，近地衛(wèi)星的運行周期為T4，萬有引力常量為G，由以上條件可知正確的選項是()A．月球公轉運動的加速度為B．地球的密度為C．地球的密度為D．太陽的質量為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)公路上的拱形橋是常見的，汽車過橋時的運動可以看作圓周運動，如圖所示。設橋面的圓弧半徑為R,重力加速度為g,質量為m的汽車在拱形橋上以速度v通過橋的最高點時，車對橋的壓力剛好為零，則車速v大小為____________。14、(本題9分)如圖所示，質量為72kg的航天員聶海勝，隨“神舟六號”載人飛船在地表附近圓軌道上運行，若地球對航天員的萬有引力為690N，當他靜止站在飛船中時，飛船對他的支持力大小為___。15、一塊手機電池的背面印有如圖所示的一些符號，另外在手機使用說明書上還寫有“通話時間3h，待機時間100h”，則該手機通話時消耗的功率約為____W，待機時消耗的功率為_____W。三．計算題(22分)16、（12分）坐標原點O處的波源t=0時刻開始沿著y軸方向做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧波。T=0.3s時刻，波剛傳播到x=3m處的P點，t=0.3s時刻的波形如圖所示。求：（1）波的傳播速度大?。唬?）從圖示時刻再經(jīng)過多長時間，位于x=8m處的Q點第一次到達波谷；（3）在圖中畫出t=0.5s時刻的波形（不用寫出推導過程）。17、（10分）如圖所示，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點，圓弧的半徑也為L。質量為m的小滑塊從A點由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點的速度大??；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大?。唬?）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ2。

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、B【解析】

A、勻速圓周運動的速度的大小是不變的，即速率是不變的，其動能也不變；故A錯誤；B、物體既然做曲線運動，那么它的速度方向肯定是不斷變化的，所以速度一定在變化，所以其動量：p=mv也一定是變化的；故B正確；CD、平拋運動也是曲線運動，但是它的合力為重力，加速度是重力加速度，是不變的；故C錯誤，D錯誤。2、A【解析】據(jù)萬有引力提供向心力有：A.據(jù)，因為靜止軌道衛(wèi)星軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星軌道半徑，故A正確；B.據(jù)得，由于中軌道衛(wèi)星的半徑大于地球半徑，故中軌道衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s，故B錯誤；C.據(jù)得，靜止軌道衛(wèi)星的線速度小于中軌道衛(wèi)星的線速度，故C錯誤；D.據(jù)，可知靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤．故選A.3、C【解析】因為木箱勻速運動，小孩和大人所用的推力都等于木箱與地面間的滑動摩擦力，所以兩人對木箱的推力相等，又因為所走的位移相同，根據(jù)W=Fx，所以兩人做功一樣多，故ABD錯誤，C正確．故選：C4、B【解析】

①勻速直線運動的速度不變，即速度大小和方向都不變，根據(jù)“速矢端跡”的定義，作出其速矢端跡應為點，不是線段．故①錯誤；②勻加速直線運動的加速度保持不變，速度隨時間均勻增大，畫出其“速矢端跡”為射線．故②正確；③勻速圓周運動的速度保持不變，速度方向繞圓心勻速旋轉，其“速矢端跡”為圓．故③正確；④平拋運動的水平速度不變，豎直速度均勻增大，速矢端跡是豎直的射線.故④錯誤．故選B5、A【解析】設地球質量為M，地球上的物體質量為m，重力等于萬有引力，即G=mg，則地球質量M=；故選A.6、A【解析】試題分析：飛船繞地球運動時，由萬有引力提供向心力，則，故動能為Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，選項A正確．考點：萬有引力與航天．【名師點睛】該題的飛船運行在高為h的軌道上，得出其速度的大小后，再利用物體在地球表面上時的重力是萬有引力得出其黃金代換進行替換，最后可以得出動能的表達式．7、AD【解析】試題分析：在最高點，若，則；若，則解得,A正確，B錯誤，由圖可知：當時，桿對小球彈力方向向上，當時，桿對小球彈力方向向下，所以當v2=c時，桿對小球彈力方向向下，故C錯誤；若．則解得，故D正確．故選AD，考點：本題主要考查了圓周運動向心力公式的直接應用，點評：掌握向心力公式，理解坐標軸截距的物理意義是解決本題的關鍵．8、AB【解析】

A．由題意知相遇時間即為A球平拋運動的時間，A球的平拋時間為，故A正確；B．A球做平拋運動的水平位移大小A球做平拋運動的位移為故B正確；CD．A球的落點在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示：，

從幾何知識知A球水平位移與直徑夾角為30°，若在C點相遇，B球轉過角度為，則B的速度大小為，B球做勻速圓周運動的周期為，若在D點相遇，B球轉過角度為，則B球的速度大小為，B球做勻速圓周運動的周期為，故CD錯誤。9、AB【解析】

斷開S，電容器帶電量保持不變，B板向右平移一些，即A、B間距增大一些，根據(jù)C=εS4πkd，d變大，C變小。根據(jù)C=Q/U，U增大，張角變大。故A正確。斷開S，電容器帶電量保持不變，使A、B正對面積錯開一些，根據(jù)【點睛】解決本題的關鍵在處理電容器動態(tài)分析時，電容始終與電源相連，兩端間電勢差不變，與電源斷開，電量保持不變．10、BCD【解析】

A．設初態(tài)彈簧的壓縮量為，因B球平衡且細繩拉直無拉力，有設C球剛要離開地面時彈簧伸長量為，對C球的平衡有可得此時細繩、B球和A球的系統(tǒng)，沿著繩的方向有則B球和A球已經(jīng)在沿著繩的方向減速運動，故當C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A錯誤；B．細繩、B球和A球的系統(tǒng)在沿著繩的方向的加速度為零時，A和B的速度達到最大，則動能最大在彈簧處于原長時，由能量守恒定律有解得A獲得的最大速度為故B正確；C．B與A的系統(tǒng)動能最大時彈簧處于原長，則有彈簧彈性勢能最小時，A、B的動能之和最大，故C正確；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，對A球而言除重力外只有繩的拉力做負功，則A球的機械能一直減小，故D正確。故選BCD。11、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關系，即，表達式中只有一個未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因為不知道飛行器的質量大小，故無法求得星球對飛行器的引力大小，故D錯誤.12、ACD【解析】

A．月球向心加速度為：，故A正確；BC．對地球的近地衛(wèi)星：以及M1＝πR3ρ，聯(lián)立解得：，故C正確，B錯誤；D．研究地球繞太陽圓周運動，利用萬有引力提供向心力得：，解得：，故D正確；故選ACD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

[1]通過橋的最高點時，車對橋的壓力剛好為零，重力提供向心力，所以解得：14、0【解析】

聶海勝隨“神舟六號”載人飛船在地表附近圓軌道上運行，地球對聶海勝的萬有引力充當了他做勻速圓周運動的向心力，他處于完全失重狀態(tài)，故飛船對他的支持力大小為0。15、0.61.8×10-2【解析】

電池電量為，通話時間為，由此可知通話時放電電流為，電壓為，由公式可知通話時消耗的功率約為，同理待機