2023年福建省平和一中、南靖一中等四校高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、2020年，中國將發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)行火星探測.已知火星的半徑是地球的k1倍，質(zhì)量是地球的k2倍，地球表面的重力加速度大小為g，則火星表面的重力加速度大小為（

）A． B． C． D．2、(本題9分)為研究自由落體運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的高處由靜止釋放一個石子，讓其自由落下，拍攝到石子下落過程中的一張照片如圖所示．由于石子的運(yùn)動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡．已知每層磚的平均厚度為6.0cm，這個照相機(jī)的曝光時間為1.2×10-2s，則拍攝到的石子位置A距石子下落的起始位置的距離約為A．3.5mB．5.0mC．6.5mD．8.0m3、(本題9分)我國發(fā)射的“神舟”七號飛船在繞地球45圈后，于2008年9月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為（）A．重力做負(fù)功，重力勢能減小 B．重力做正功，重力勢能增加C．重力做正功，重力勢能減小 D．重力做負(fù)功，重力勢能增加4、(本題9分)如圖所示，A、B兩木塊間連一輕質(zhì)彈簧，A、B質(zhì)量相等，一起靜止地放在一塊木板上，若將此木板突然抽去，在此瞬間，A、B兩木塊的加速度分別是（）A．a(chǎn)A=O，aB=2g B．a(chǎn)A=g，aB=gC．a(chǎn)A=0，aB=0 D．a(chǎn)A=g，aB=2g5、(本題9分)從某一高處平拋一個物體，物體著地時末速度與豎直方向成α角，取地面處重力勢能為零，則物體拋出時，動能與重力勢能之比為A．tan2αB．cot2α6、(本題9分)下面說法錯誤的是（）A．滑動摩擦力有可能做正功，也有可能做負(fù)功B．重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)C．由于能量守恒，所以我們不需要節(jié)能D．在狹義相對論中，物體的質(zhì)量會隨物體的速度的變化而變化7、(本題9分)如圖甲所示是游樂場中過山車的實(shí)物圖，可將過山車的部分運(yùn)動簡化為圖乙的模型。若質(zhì)量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)時與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點(diǎn)，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說法正確的是（）A．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，合外力做功為mgRB．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，機(jī)械能損失12C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)時恰好與軌道之間無相互作用8、(本題9分)關(guān)于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．如果物體高度降低，則重力對物體做正功，物體的重力勢能減少B．如果物體高度降低，則重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增加C．如果物體高度升高，則重力對物體做正功，物體的重力勢能減少D．如果物體高度升高，則重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增加9、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是A．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度B．它是能使人造地球衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度D．它是人造地球衛(wèi)星脫離地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，在其正上方某高度由靜止釋放一小球，設(shè)下落過程中小球的加速度為a、位移為x、機(jī)械能為E，不計空氣阻力，豎直向下為正方向。則下落至最低點(diǎn)的過程中a、E隨x的變化圖線可能正確的是A． B． C． D．11、(本題9分)要計算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計算出地球質(zhì)量的是()A．已知地球半徑RB．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和線速度vC．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度v和周期TD．已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′12、(本題9分)如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運(yùn)動的角速度變大D．小球P運(yùn)動的周期變大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1,軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的______倍.14、一個放在水平面上的物體質(zhì)量為2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下運(yùn)動，其運(yùn)動速度隨時間變化的圖象如圖所示.已知地面與物體之間的動摩擦因數(shù)為0.2，(g取10m／s2)則在0～4.0s的時間內(nèi)，拉力對物體所做的功為__________焦;在第4s末拉力對物體做功的瞬時功率為____________瓦15、(本題9分)中國高鐵技術(shù)代表世界水平，最高時速可達(dá)500km/h．一高速列車在水平面內(nèi)行駛，以360km/h的速度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑1km，坐在列車上質(zhì)量50kg的乘客在轉(zhuǎn)彎過程中受到座椅對乘客作用力的合力大小為______N．（g取10m/s2）三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，為車輛行駛過程中變道超車的情景。圖中A、B兩車相距L=7m時，B車正以vB=4m/s速度勻速行駛，A車正以vA=8m/s的速度借道超越同向行駛的B車，此時A車司機(jī)發(fā)前方不遠(yuǎn)處有一輛汽車C正好迎面駛來，A車司機(jī)不得不放棄超車，而立即駛回到與B車相同的正常行駛車道。不考慮變道過程中車速的變化和位移的側(cè)向變化，則（1）A車至少以多大的加速度剎車勻減速，才能避免與B車相撞。（2）若A車駛回原車道時，司機(jī)估計會與B車相碰的危險，立即以大小為aA=1m/s2的加速度剎車，同時鳴笛發(fā)出信號提醒B車司機(jī)加速，B車司機(jī)經(jīng)過t0=1s的反應(yīng)時間后，立即以aB=0.5m/s2的加速度勻加速。（不計A車司機(jī)的反應(yīng)時間）。則：①B車加速后經(jīng)過多長時間A、B兩車速度相等；②A會不會追尾B車（請通過計算分析）。17、（10分）質(zhì)量M＝0.6kg的平板小車靜止在光滑水面上，如圖所示，當(dāng)t＝0時，兩個質(zhì)量都為m＝0.2kg的小物體A和B，分別從小車的左端和右端以水平速度m/s和m/s同時沖上小車，當(dāng)它們相對于小車停止滑動時，恰好沒有相碰。已知A、B兩物體與車面的動摩擦因數(shù)都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B兩物體在車上都停止滑動時車的速度；（2）車的長度是多少？（3）從A、B開始運(yùn)動計時，經(jīng)8s小車離原位置的距離.

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、D【解析】

由得到：，已知火星半徑是地球半徑的k1倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的k2倍，則，所以

，故D正確；故選D?！军c(diǎn)睛】通過物理規(guī)律把進(jìn)行比較的物理量表示出來，再通過已知的物理量關(guān)系求出問題是選擇題中常見的方法。?2、B【解析】試題分析：根據(jù)照片上痕跡的長度，可以估測在曝光時間內(nèi)物體下落的距離，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，在利用自由落體運(yùn)動的公式可以求得下落的距離．照相機(jī)的曝光時間同時也是石子從A運(yùn)動到B下落時間，石子由靜止自由下落到A高度設(shè)為h，到B自由下落了約h+0.12m．由h=12gt2得到t=2hg．故照相機(jī)的曝光時間3、A【解析】在返回艙下落過程中，發(fā)生的位移向下，重力的方向向下，故重力做正功，重力勢能減小，所欲選A．4、A【解析】試題分析：據(jù)題意，木板抽去前，對木塊A受力分析，有：；對木塊B受力分析，有：；木塊抽去瞬間由于彈簧彈力瞬間保持原值，則木塊A力不變，則有：aA=O；木塊B受到的支持力變?yōu)?，則有：，故選項A正確．考點(diǎn)：本題考查物體平衡條件、牛頓第二定律和彈力瞬時值．5、A【解析】物體著地時末速度與豎直方向成α角，則tanα=v0vy。豎直方向物體做自由落體運(yùn)動，則vy2=2gh，可得：h=6、C【解析】

滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與物體的運(yùn)動方向可以相反，也可以相同，故可以做負(fù)功，也可以做正功，故A正確；重力勢能與零勢能面的選取有關(guān)，重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)，選項B正確；能量雖然是守恒的，但可利用的能源并不是取之不盡用之不竭的，所以需要節(jié)約能源，故C錯誤；在狹義相對論中，物體的質(zhì)量會隨物體的速度的變化而變化，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選C.7、BC【解析】

A．到達(dá)A點(diǎn)其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過程中，根據(jù)動能定理可知合外力做功為W故選項A不符合題意.B．P到A的過程中，重力勢能的減少量為△EG＝2mgR，所以機(jī)械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過程中，小球克服阻力做功W故選項B符合題意.C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達(dá)A點(diǎn)的過程中，由動能定理得mgR因?yàn)閃克′＜W克=1所以v所以在A點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫Σ粸榱?故選項D不符合題意.8、AD【解析】

AB．如果物體高度降低，重力的方向與位移的方向相同，則重力做正功，重力勢能一定減小，故A正確、B錯誤；CD．如果物體高度升高，重力的方向與位移方向相反，重力做負(fù)功，重力勢能一定增加，故C錯誤，D正確。故選AD。9、ABC【解析】人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時，運(yùn)行速度v=，軌道半徑越大，速度越小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小發(fā)射速度，它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度，故ABC正確；第二宇宙速度是衛(wèi)星脫離地球的引力束縛成為一顆人造衛(wèi)星所必須的最小發(fā)射速度，故D錯誤；故選ABC．點(diǎn)睛：注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度；②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度；③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度；10、AC【解析】

AB.小球開始下落時，做自由落體運(yùn)動，加速度不變，當(dāng)小球和彈簧接觸時，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma，所以：，當(dāng)壓縮到最低點(diǎn)時，加速度大于g，故A正確，B錯誤；CD.下降過程，自由落體階段，小求機(jī)械能守恒，當(dāng)與彈簧接觸后，由能量守恒得：小球減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能，即：E0-E=kx2，則，E=E0-kx2，故C正確，D錯誤。11、ABC【解析】

A．根據(jù)，得，僅知道地球的半徑，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常數(shù)，可以求出地球的質(zhì)量，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得地球質(zhì)量，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和線速度v，可以計算出地球質(zhì)量，故B正確；C．根據(jù)得，根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度v和周期T可以計算地球的質(zhì)量，故C正確；D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)，中心天體是太陽，根據(jù)萬有引力提供向心力只能求太陽的質(zhì)量，故已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′不可以計算地球的質(zhì)量，故D錯誤；12、BC【解析】

試題分析：對小球分析，設(shè)繩子拉力為F，繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長度為l，則有Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,當(dāng)小球位置升高時，周期減小，角速度增大，C正確，D錯誤．Q物塊處于平衡狀態(tài)，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不變，A錯誤；f=Fsinθ=mgtanθ，物塊位置升高，θ增大，f增大，B正確．考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動向心力分析和物體平衡．二．填空題(每小題6分，共18分)13、R1【解析】試題分析：根據(jù)GMmR2=m(考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用。14、48J24W【解析】

[1]由圖可知在0～4.0s的時間內(nèi)：a=1m/s2

；

x=8m

由牛頓第二定律：F-f=ma

得F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N則WF=Fx=6×8J=48J[2].由功率公式：P=Fv

得P=6×4W=24W15、500；【解析】

[1]．乘客隨著火車做勻速圓周運(yùn)動，受重力、彈力，根據(jù)牛頓第二定律，有：Ny=mg=50×10=500N

Nx=m=500N

故火車給乘客的作用力的大小為三．計算題(22分)16、（1）m/s2；（2）2s,不會追尾【解析】

（1）A車減速到與B車同速時，若恰未與B車相碰，則A車將不會與B車相碰，設(shè)經(jīng)歷的時間為t，則A車位移：①B車位移：