山西省臨汾市臨汾一中2023年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)以下說法正確的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、負(fù)表示方向D．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有發(fā)生位移2、(本題9分)太陽系中的行星軌道與圓十分接近，它們之中與太陽間距離越大的行星，繞太陽公轉(zhuǎn)一周所用的時間A．越長B．越短C．相等D．無法判斷3、(本題9分)若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則該行星的最小發(fā)射速度是地球衛(wèi)星最小發(fā)射速度的（）A．pqB．qpC．pq倍D．pq4、(本題9分)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1．在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2．則（）A．用戶端的電壓為I1U1/I2B．輸電線上的電壓降為UC．理想變壓器的輸入功率為I12rD．輸電線路上損失的電功率為I1U5、(本題9分)如圖是一彈簧振子做簡諧運(yùn)動的圖像，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為2cmB．質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為4HzC．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的加速度最大D．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的速度最大6、(本題9分)2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。史瓦西半徑公式R＝是一種估算黑洞大小的方法，公式中萬有引力常量G＝6.67×10—11N?m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg，假如它變成一個黑洞，則該黑洞的半徑約為A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m7、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直．一個質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿圓弧軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力．已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中A．重力做功mgRB．機(jī)械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR8、(本題9分)2017年9月25日是我國新一代同步衛(wèi)星“風(fēng)雨四號”在軌交付的日子，與上一代相比，“風(fēng)云四號”的整星觀察數(shù)據(jù)量提高了160倍，當(dāng)日，騰訊公司把微信的啟動頁面從阿波羅17號宇航員所拍攝的非洲大陸上空視角照片更換為“風(fēng)云四號”拍攝的中國所在的東半球上空視角照片，下列關(guān)于“風(fēng)云四號”同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．一定位于赤道正上空B．繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球的周期大C．發(fā)射速度大于D．運(yùn)行速度大于9、(本題9分)如圖所示有三個斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個斜面的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)他們分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時，下列說法正確的是（

）A．三種情況下物體損失的機(jī)械能:△E3＞△E2＞△E1B．三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1＝Q2＜Q3C．到達(dá)底端的速度:v1＞v2＞v3D．到達(dá)底端的動能：EK1＞EK3＞EK210、(本題9分)如圖所示,某段直滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度大小為g.在運(yùn)動員滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運(yùn)動員受到的摩擦力的大小為mgB．運(yùn)動員獲得的動能為mghC．運(yùn)動員克服摩擦力做功為mghD．運(yùn)動員減少的機(jī)械能為mgh11、黨的十九大報告指出人與自然應(yīng)和諧共生，下列關(guān)于能源和能量說法正確的有A．能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中常伴隨著能量耗散B．因為自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源C．煤炭和石油資源是有限的，不可能無限制的利用D．合理利用能源的同時，需要保護(hù)好自然環(huán)境12、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時，物體的速度為2m/s，g取10m/s2,則：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物體克服重力做功12J D．手對物體的拉力做功12J二．填空題(每小題6分，共18分)13、一木塊沿粗糙斜面上滑時，其動能每減小3J，重力勢能就要增加2J，那么該木塊沿該斜面下滑時，其重力勢能每減小3J，動能將增加_________J；若已知木塊以6J動能從底端出發(fā)滑上該斜面，則它返回底端時的動能是______J。14、(本題9分)某星球與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b，則該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為_______________15、(本題9分)我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑R=1m的光滑半圓軌道AC與高h(yuǎn)=8R的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi)，斜面傾角θ=53°．兩軌道之間由一條光滑水平軌道相連，水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過渡．在水平軌道上，輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓（不連接），處于靜止?fàn)顟B(tài)．同時釋放兩個小球，a球恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)A，b球恰好能到達(dá)斜面軌道最高點(diǎn)B．已知a球質(zhì)量為m1=2kg，b球質(zhì)量為m2=1kg，小球與斜面間動摩擦因素為μ=．求：（g取10m/s2，，）（1）經(jīng)過C點(diǎn)時軌道對a球的作用力大小FC；（2）b球經(jīng)過斜面底端D點(diǎn)時的速度大小VD（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（3）釋放小球前彈簧的彈性勢能．17、（10分）圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原長狀態(tài)．另一質(zhì)量與B相同的滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行，當(dāng)A滑過距離l1時，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動，但互不粘連．已知最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止．滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動摩擦因數(shù)都為μ，運(yùn)動過程中彈簧最大形變量為l2，重力加速度為g，求A從P出發(fā)時的初速度v1．

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.功是標(biāo)量；B.正功代表動力做功，負(fù)功代表阻力做功，功的大小看其絕對值，故C選項錯誤；D.某個力對物體不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物體本身沒有位移。故本題選B.2、A【解析】根據(jù)開普勒第三定律：a3T23、A【解析】

衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力GMm【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力為：GMmR2=mv【點(diǎn)睛】本題首先要搞懂什么是環(huán)繞速度。求宇宙速度往往建立如下模型：衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星所需要的向心力來源于天體對它的萬有引力，建立方程，加上數(shù)學(xué)變換即可求解。4、A【解析】

試題分析：由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)用戶端的電壓是U2，則U1I1=U2I2，得：．故A正確；輸電線上損失的電壓為U-U1，故B錯誤；理想變壓器的輸入功率為U1I1．故C錯誤；等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所以輸電線是損耗的功率是：I12r．故D錯誤；故選A．5、D【解析】

A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離，由圖知振幅A=1cm；故A項不合題意.B.由圖知，振子完成一個周期性的運(yùn)動為正弦圖象，讀出周期為T=4s；則頻率f=1C.在第2s末，振子的位移為0，其加速度為0；故C項不合題意.D.在第2s末，振子的位移為0，說明振子經(jīng)過平衡位置，速度最大；故D項符合題意.6、B【解析】

根據(jù)題意知，萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M=6.0×1024kg，則由史瓦西半徑公式：R=求出地球變成一個黑洞的半徑=9×10-3m.A.9×10-6m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.9×10-3m，與結(jié)論相符，選項B正確；C.9m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；D.9×103m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；7、AB【解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力，則，，所以合外力做功，C錯誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機(jī)械能為，末狀態(tài)機(jī)械能為，，B正確D錯誤8、AC【解析】A、地球同步衛(wèi)星因公轉(zhuǎn)周期一定為T=24h，則高度一定，轉(zhuǎn)動方向為自西向東，則相對于赤道靜止，故A正確．B、根據(jù)，可得，同步衛(wèi)星相對于月球半徑較小，則周期較小，故B錯誤．C、衛(wèi)星發(fā)射越高，克服地球引力做功越多，需要的初動能越大，第一宇宙速度是發(fā)射到近地軌道的速度，第二宇宙速度是發(fā)射繞太陽運(yùn)動的衛(wèi)星的速度，故發(fā)射地球衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，則C正確．D、由萬有引力提供向心力得，解得，可知衛(wèi)星的線速度v隨軌道半徑r的增大而減小，v=7.9km/s為第一宇宙速度，即衛(wèi)星圍繞地球表面運(yùn)行的速度；因同步衛(wèi)星軌道半徑比地球半徑大很多，因此其線速度應(yīng)小于7.9km/s，故D錯誤．故選AC．【點(diǎn)睛】本題要了解第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度．知道地球同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．9、BC【解析】

設(shè)斜面和水平方向夾角為θ，斜面長度為L，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為：W=mgμLcosθ，Lcosθ即為底邊長度，由圖可知1和2底邊相等且小于3的，故摩擦生熱關(guān)系為：Q1=Q2＜Q3，所以損失的機(jī)械能△E1=△E2＜△E3，故B正確，A錯誤；設(shè)物體滑到底端時的速度為v，根據(jù)動能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根據(jù)圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時速度大小關(guān)系為：v1＞v2＞v3，故C正確；物塊的動能為：Ek=12mv2，因為v1＞v2＞v3，所以到達(dá)底端的動能：10、BD【解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律知;可解得：，故A錯；B、根據(jù)動能定理可知解得：，故B對；C、運(yùn)動員克服摩擦力做功為，故C錯；D、摩擦力做功導(dǎo)致運(yùn)動員的機(jī)械能減少了，所以機(jī)械能的減少量就等于克服摩擦力做的功即，故D對；綜上所述本題答案是：BD【點(diǎn)睛】由幾何關(guān)系可以知道運(yùn)動員下滑的位移,則由速度和位移公式可得出運(yùn)動員的末速度,則可得出運(yùn)動員的動能;由動能定理可得出運(yùn)動員克服摩擦力所做的功;由功能關(guān)系即可得出機(jī)械能的改變量.11、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中常伴隨著能量耗散，故A正確；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要節(jié)約能源。故B錯誤；C.能源短缺是指煤炭和石油資源是有限的，以現(xiàn)在的開采和消耗速度，石油儲藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，所以不可能無限制的利用，故C正確；D.合理利用能源時，燃料的生成物容易對空氣、土壤、水源造成污染，所以需要注意保護(hù)好自然環(huán)境，故D正確；12、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動能的變化量，，A錯誤B正確。CD.克服重力做功，因為合力做功2J，所以手對物體做功為，C錯誤D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1.52【解析】

[1]一木塊沿粗糙斜面上滑時，其動能每減小3J，重力勢能就要增加2J，即克服重力做功為2J，根據(jù)動能定理可知，木塊克服摩擦力做功為1J，則有：又經(jīng)過相同的位移，則有：所以該木塊沿該斜面下滑時，其重力勢能每減小3J，即重力做功3J，則摩擦力做負(fù)功1.5J，根據(jù)動能定理可知，動能增加1.5J；[2]木塊以6J動能從底端出發(fā)滑上該斜面頂端時，根據(jù)重力與摩擦力做功的關(guān)系可知，摩擦力做功為-2J，向下過程中摩擦力仍做負(fù)功，仍為-2J，所以滑塊回到底端的動能為：6-2-2=2J14、【解析】

[1].設(shè)地球質(zhì)量aM，某星球質(zhì)量M，地球半徑br，某星球半徑r

由萬有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動得：解得衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時的速度公式分別代入地球和某星球的各物理量得該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度比值為：15、【解析】設(shè)地球同步衛(wèi)星的周