山東省威海市示范名校2022-2023學(xué)年物理高一下期末考試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)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(jié)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：（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、我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經(jīng)過多次加速、變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道。如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道α上運(yùn)動，也能到離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動，該衛(wèi)星在a軌道上運(yùn)動與在b軌道上運(yùn)動比較（）A．衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的線速度小B．衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的周期大C．衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的角速度小D．衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行時受到的萬有引力大2、(本題9分)某人橫渡一條河，船劃行速度和水流速度一定，此人過河最短時間為T1，若此人用最短的位移過河，則需時間T2，若船速大于水速，則船速和水速之比為()A． B． C． D．3、(本題9分)下列敘述中，正確的是A．加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動B．物體做圓周運(yùn)動，所受的合力一定指向圓心C．平拋運(yùn)動的速度方向與加速度方向的夾角一定越來越小D．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式，這個關(guān)系式是開普勒第三定律，是可以在實驗室中得到證明的4、(本題9分)一個物體在兩個恒力的作用下做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)撤去其中一個力,保持另一個力不變則隨后物體（）A．仍做勻速直線運(yùn)動 B．一定做勻變速直線運(yùn)動C．可能做勻速圓周運(yùn)動 D．可能做勻變速曲線運(yùn)動5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的蹦極運(yùn)動員從蹦極臺上躍下。設(shè)運(yùn)動員由靜止開始下落，且下落過程中所受阻力恒定，加速度為g。在運(yùn)動員下落h的過程中(蹦極繩未拉直前)，下列說法正確的是A．運(yùn)動員的動能增加了mghB．運(yùn)動員的重力勢能減少了mghC．運(yùn)動員的機(jī)械能減少了mghD．運(yùn)動員克服阻力所做的功為mgh6、(本題9分)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，發(fā)動機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平飛行時，發(fā)動機(jī)的功率為（）A．27P B．9P C．18P D．3P7、(本題9分)空中某點，將兩個相同小球同時以相同的初速度V水平拋出、豎直上拋，則從拋出到落地，設(shè)地面為零勢面，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．豎直向上拋的小球在下落過程中重力勢能的變化量最大B．兩個小球落地的速度大小相同C．落地時重力的瞬時功率相同，方向都是豎直向下D．平拋的小球，其重力的平均功率最大8、(本題9分)一個物體以初速度v0從A點開始在光滑水平面上運(yùn)動，一個水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動軌跡如圖中的實線所示，圖中B為軌跡上的一點，虛線是過A、B兩點并與軌跡相切的直線，虛線和實線將水平面劃分5個區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是（）A．如果這個力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域B．如果這個力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域C．如果這個力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域D．如果這個力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域9、(本題9分)我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車，這標(biāo)志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利．如圖所示，在月球橢圓軌道上的已關(guān)閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近，并將在B處變軌進(jìn)入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運(yùn)行，已知萬有引力常量為G．下列說法中正確的是A．圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處B．探月衛(wèi)星在B處變軌進(jìn)入環(huán)月軌道時必須點火減速C．由題中條件可以算出月球質(zhì)量D．由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小10、科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G11、(本題9分)2011年11月3日，用于交會対接的目標(biāo)飛行器“天宮一號”，經(jīng)過第4圈和第13圈兩次變軌，調(diào)整至距地球343千米的近圓軌道上．若地球的質(zhì)量、半徑和引力常量G均已知，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出“天宮一號”飛行器的（）A．運(yùn)動周期 B．環(huán)繞速度 C．角速度 D．所受的向心力12、如圖所示，可視為質(zhì)點的小球用不可伸長的結(jié)實的細(xì)線懸掛起來，將細(xì)線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運(yùn)動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質(zhì)量，把懸線的長度增加一倍，仍將細(xì)線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)（1）利用下圖裝置可以做力學(xué)中的若干實驗，以下說法正確的是____．A．用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．在用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力D．用此裝置探究“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，不需要平衡小車運(yùn)動中所受摩擦力的影響．（2）在用此裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，下列說法正確的是_______A．先釋放紙帶再接通電源B．拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長木板平行C．紙帶與小車相連端的點跡較密D．輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡（3）如圖所示是實驗時打出的一條紙帶，ABCD……為每隔2個打點取一計數(shù)點，據(jù)此紙帶可知小車在E點速度大小為_____m/s．14、（10分）(本題9分)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)．(1)該實驗中小車所受的合力________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù)，該實驗是否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？________(選填“需要”或“不需要”)．(2)實驗獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離為x.某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的關(guān)系式是________________．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)請用“牛頓第二定律”推導(dǎo)“動能定理”。（要說明推導(dǎo)過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義）16、（12分）質(zhì)量為m人造地球衛(wèi)星繞地球球心作勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星到地面的高度為h。地球的半徑為R，質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，自轉(zhuǎn)不考慮。求:(1)衛(wèi)星與地球間的萬有引力大小(2)衛(wèi)星的運(yùn)動周期(3)地球表面處的重力加速度大小。17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為1.5kg的物體做勻速圓周運(yùn)動，5s內(nèi)沿半徑為10m的圓周運(yùn)動了100m，求：(1)物體線速度的大?。?2)物體所受向心力大?。?/p>

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、D【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知軌道半徑小的速度大，則在α軌道上運(yùn)行的線速度大，故A錯誤；B．由可知軌道半徑小的周期小，則衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的周期小。故B錯誤；C．由可知軌道半徑小的角速度大，則衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的角速度大。故C錯誤；D．同可知引力與距離有關(guān)，距離大的力小，所以衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行時受到的萬有引力大，故D正確。2、A【解析】

設(shè)船速為，水速為，河寬，合速度為。因為船速大于水速，所以，最短時間過河，最短位移過河，聯(lián)立方程解得：，BCD錯誤A正確3、C【解析】

A、平拋運(yùn)動只受重力，加速度恒定，但是曲線運(yùn)動，故A錯誤；B、物體做勻速圓周運(yùn)動，所受的合力才一定指向圓心，故B錯誤；C、加速度方向或恒力的方向豎直向下，設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)，因為豎直分速度逐漸增大，則θ逐漸減小，故C正確；D、是開普勒在觀察太陽系行星運(yùn)動時得到的規(guī)律，在實驗中不能驗證，故D錯誤．故選C．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動的特點，知道平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動．D選項屬于常識性問題，平常多看多記．4、D【解析】作勻速直線運(yùn)動的物體受到兩個力的作用，這兩個力一定是平衡力，如果其中的一個力突然消失，剩余的一個力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去一個力后，剩余的力仍為恒力，則物體不可能仍做勻速直線運(yùn)動；因勻速圓周運(yùn)動的物體受到的是指向圓心的變力，則物體不可能做勻速圓周運(yùn)動，故AC錯誤；若剩余的力與原來速度方向共線，則物體做勻變速直線運(yùn)動；若剩余的力與原來速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運(yùn)動；則選項B錯誤，D正確；故選D.

點睛：此題關(guān)鍵是知道曲線運(yùn)動的條件是合力方向與速度不共線，當(dāng)合力與速度共線時，物體做直線運(yùn)動．5、A【解析】

A.由牛頓第二定律知，運(yùn)動員所受的合力為：F合=ma=mg，根據(jù)動能定理知運(yùn)動員的動能增加量為：△EK=W合=mgh，故A正確。B.重力做的功為：WG=mgh，重力勢能減少了：△EP=mgh，故B錯誤。C.運(yùn)動員的動能增加了mgh，重力勢能減少了mgh，則機(jī)械能減少了mgh-mgh=mgh，選項C錯誤；D.根據(jù)功能原理知：運(yùn)動員克服阻力所做的功等于機(jī)械能的減少量，為mgh．故D錯誤。6、A【解析】

飛機(jī)飛行時所受的阻力與速度的平方成正比，即Ff=kv1．當(dāng)飛機(jī)勻速飛行時，牽引力大小等于阻力，即F=Ff=kv1則發(fā)動機(jī)的功率為P=Fv=kv3即發(fā)動機(jī)的功率與速度的三次方成正比．所以，當(dāng)飛機(jī)的速度變?yōu)樵瓉砣稌r，發(fā)動機(jī)的功率變?yōu)樵瓉淼?7倍，故A正確，BCD錯誤．7、BD【解析】A、豎根據(jù)個功能關(guān)系可知：重力勢能的變化等于重力做功，重力的功與高度差有關(guān)，由于小球拋出點與落地點的高度相同，重力做功相同，則小球重力勢能的變化量相等，故A錯誤

B、小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，落地時動能相等，故可得到落地時速度大小相等，故B正確；

C、根據(jù)瞬時功率表達(dá)式，平拋運(yùn)動重力的瞬時功率最小，豎直上拋的小球落地時的瞬時功率大，同時瞬時功率為標(biāo)量，沒有方向，故C錯誤；

D、根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，兩個小球重力做功相同，落地的時間不同，豎直上拋時間最長，平拋的時間短，所以運(yùn)動過程中，兩個小球重力做功的平均功率不同，平拋的平均功率大，故D正確．點睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒，然后結(jié)合平均功率和瞬時功率的相關(guān)公式列式分析判斷．8、AC【解析】

A.做曲線運(yùn)動物體的軌跡一定處于合外力與速度方向之間且彎向合外力這一側(cè)，所以如果這個力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域，故A符合題意，B不符合題意。CD.如果這個力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域，但不在④區(qū)域，故C符合題意，D不符合題意；9、BC【解析】

A．探月衛(wèi)星關(guān)閉動力后只受到月球的吸引力而逐漸靠近月球表面，此過程為加速過程，選項A錯．B．進(jìn)入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點，相對于圓軌道，原來的運(yùn)動在B點為離心運(yùn)動，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進(jìn)入環(huán)月軌道要減速，選項B對．C．在環(huán)月軌道運(yùn)行過程有，整理得月球質(zhì)量，選項C對．D．由題中條件找不到衛(wèi)星質(zhì)量，而且所以的圓周運(yùn)動公式中衛(wèi)星質(zhì)量都消去了，所以無法計算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項D錯．10、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為11、ABC【解析】

ABC．設(shè)地球的質(zhì)量、半徑分別為M和R，則“天宮一號”的軌道半徑為r=R+h，由得：所以ABC正確D．由于不知“天宮一號”的質(zhì)量，它的向心力大小不能確定，故D錯誤．故選ABC.12、AC【解析】

A.由機(jī)械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關(guān)，C正確；D.向心加速度，D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCBCD0.40±0.01m/s【解析】（1）用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，只要小車勻加速運(yùn)動即可，沒必要消除小車和木板間的摩擦阻力的影響，選項A錯誤；在用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣才近似認(rèn)為盤及盤內(nèi)砝碼的重力近似等于小車的牽引力，選項B正確；因平衡摩擦力時滿足mgsinθ=μmgcosθ，兩邊消去了m，則用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力，選項C正確；用此裝置探究“