2023-2024學(xué)年湖南省株洲市攸縣第三中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省株洲市攸縣第三中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題注意事項(xiàng)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)兩個質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)锳．F4 B．4F C．F22、(本題9分)下列物理量中，都是矢量的是（）A．力和功B．加速度和時間C．力和位移D．力和高度3、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至A處，彈簧恰好原長，在A處由靜止釋放小球，它運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的過程中，錯誤的是：A．小球機(jī)械能守恒B．小球重力勢能減小C．彈簧彈性勢能增大D．小球和彈簧組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒4、(本題9分)如圖所示，一個球用一不計(jì)質(zhì)量的網(wǎng)兜掛在光滑的墻壁上，已知球的重力為G，網(wǎng)兜懸繩與墻壁的夾角為α。則球?qū)W(wǎng)兜的拉力F1及球?qū)Ρ诘膲毫2大小分別為A．F1=，F(xiàn)2=Gtanα B．F1=Gcosα，F(xiàn)2=GsinαC．F1=，F(xiàn)2= D．F1=Gtanα，F(xiàn)2=5、(本題9分)一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體兩端加一定電壓后產(chǎn)生了恒定電流，已知該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，自由電子定向移動的速率為v，要想得出通過導(dǎo)體的電流，除以上給出的條件外，還需要以下哪個條件（）A．導(dǎo)體的長度L B．導(dǎo)體的電阻R C．導(dǎo)體的橫截面積S D．導(dǎo)體兩端的電壓U6、(本題9分)1019年4月10日11點(diǎn)，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(xué)家曾在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，將黑洞視為質(zhì)點(diǎn)，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學(xué)知識，下列選項(xiàng)正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：17、(本題9分)關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量8、(本題9分)氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子的能級示意圖如圖4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A．54.4eV(光子)B．42.4eV(光子)C．48.4eV(光子)D．41.8eV(電子)9、(本題9分)甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動，下列情況下，關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A．當(dāng)它們的角速度相等時，乙的線速度小則乙的向心加速度小B．當(dāng)它們的周期相等時，甲的半徑大則甲的向心加速度大C．當(dāng)它們的線速度相等時，乙的半徑小則乙的向心加速度小D．當(dāng)它們的線速度相等時，在相同的時間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小10、(本題9分)放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0~6s內(nèi)速度與時間圖像和該拉力的功率與時間圖像分別如圖甲乙所示，下列說法正確的是A．0~6s內(nèi)物體位移大小為36mB．0~2s內(nèi)拉力做的功為30JC．合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等D．滑動摩擦力大小為5N二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．取g=9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字．(1)實(shí)驗(yàn)過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是_____________．(2)圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的平拋運(yùn)動的曲線，其中O為拋出點(diǎn)，則小球做平拋運(yùn)動的初速度大小____________m/s．12、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有（________）。(填入正確選項(xiàng)前的字母）A．米尺B．秒表C．0?12V的直流電源D．0?12V的交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖2所示。紙帶上的第一個點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測量，圖中給出了這三個點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值。已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為0.02s，重物質(zhì)量為lkg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。①在打點(diǎn)計(jì)時器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動能增加量____J，重物重力勢能減少量____J。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)械能____。(填“守恒”或“不守恒”）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，水平傳輸帶以的速度勻速向右運(yùn)動，左右兩邊端點(diǎn)A、B的間距為L=10m．傳輸帶左邊接傾斜直軌道AC，AC軌道與水平面夾角為．傳輸帶右邊接半圓形軌道BD并相切于B點(diǎn)，BD軌道半徑R=2m．兩軌道與傳輸帶連接處認(rèn)為緊密圓滑，物體通過連接點(diǎn)時無機(jī)械能損失．有一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從B點(diǎn)出發(fā)以初速度向左運(yùn)動．已知物體與傳輸帶的動摩擦因數(shù)為，物體與斜面的動摩擦因數(shù)為，圓軌道光滑．問:至少多大，物體才能運(yùn)動經(jīng)過D點(diǎn)？（AC斜面足夠長，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）14、（14分）如圖所示，一個質(zhì)量為的小球以某一初速度從點(diǎn)水平拋出，恰好從豎直圓弧軌道的點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道（不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧軌道時無機(jī)械能損失）.已知圓弧軌道的半徑，為軌道圓心，為軌道豎直直徑，與的夾角，小球到達(dá)點(diǎn)時的速度大小.取，求：（1）小球做平拋運(yùn)動的初速度大??；（2）點(diǎn)與點(diǎn)的高度差；（3）小球剛好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)，求此過程小球克服摩擦力所做的功.15、（13分）如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在合外力F的作用下沿直線運(yùn)動了距離l，物體的速度由v1變?yōu)関2.應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式證明：此過程中合外力的功等于物體動能的增量.

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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】

根據(jù)萬有引力定律公式F=GMmr2得，將這兩個質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼?A.F4B.4F與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.F2D.2F與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、C【解析】A、力是既有大小又有方向的矢量，功是只有大小沒有方向的標(biāo)量，故A錯誤；

B、加速度是既有大小又有方向的矢量，時間是只有大小沒有方向的標(biāo)量，故B錯誤；

C、力和位移是既有大小又有方向的矢量，故C正確；

D、高度是只有大小沒有方向的標(biāo)量，故D錯誤。點(diǎn)睛：矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別：一是矢量有方向，標(biāo)量沒有方向；二是運(yùn)算法則不同，矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則。3、A【解析】

小球運(yùn)動過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯誤；小球高度降低，重力勢能減小，選項(xiàng)B正確；彈簧被拉長，則彈簧彈性勢能增大，選項(xiàng)C正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確；此題選項(xiàng)錯誤的選項(xiàng)，故選A.4、A【解析】

對足球進(jìn)行受力分析，如圖所示。

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故由平衡條件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；聯(lián)立解得：；F2=Gtanα；由牛頓第三定律可知球?qū)W(wǎng)兜的拉力F1及球?qū)Ρ诘膲毫2大小分別為：；F2=Gtanα；A.F1=，F(xiàn)2=Gtanα，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.F1=Gcosα，F(xiàn)2=Gsinα與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.F1=，F(xiàn)2=，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.F1=Gtanα，F(xiàn)2=，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；5、C【解析】

求解電流可以根據(jù)I=U/R以及微觀表達(dá)式I=nqvS求解；根據(jù)題意可知，已知電量e，定向移動速率v以及導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n；故只需要再知道導(dǎo)體的橫截面積S即可求出電流大?。换蛘咄瑫r知道導(dǎo)體兩端的電壓U和導(dǎo)體的電阻R；A.知道導(dǎo)體的長度L不能求解導(dǎo)體的電流，選項(xiàng)A錯誤；B.只知道導(dǎo)體的電阻R不能求解導(dǎo)體的電流，選項(xiàng)B錯誤；C.還需知道導(dǎo)體的橫截面積S可以求解導(dǎo)體的電流，選項(xiàng)C正確；D.只知道導(dǎo)體兩端的電壓U不能求解導(dǎo)體的電流，選項(xiàng)D錯誤；6、BCD【解析】

AD.一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因?yàn)閍1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項(xiàng)符合題意.7、BD【解析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；D.物體克服重力做功就是重力做負(fù)功.假設(shè)上升高度為H，則重力做負(fù)功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。8、ACD【解析】

由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實(shí)現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級差的光子才能被氦離子吸收；而實(shí)物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收。氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：

△E1=E∞-E1=0-（-54.4

eV）=54.4

eV

△E2=E4-E1=-3.4

eV-（54.4

eV）=51.0

eV

△E3=E3-E1=-6.0

eV-（-54.4

eV）=48.4

eV

△E4=E2-E1=-13.6

eV-（54.4

eV）=40.8

eV

可見，42.4eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷。故選ACD。9、AB【解析】A、角速度相等，乙的線速度小，根據(jù)公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正確；B、周期相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=(C、線速度相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=vD、線速度相等，角速度大的向心加速度大，則D錯誤。點(diǎn)睛：對于圓周運(yùn)動的公式要采用控制變量法來理解．當(dāng)半徑不變時，加速度才與線速度、角速度和周期有單調(diào)性關(guān)系，而當(dāng)半徑也變化時，加速度與線速度、角速度和周期不具有單調(diào)性關(guān)系。10、BC【解析】

A、在v-t圖像中圖像包圍的面積即為運(yùn)動的位移，所以0～6s內(nèi)物體位移大小，故A錯誤；B、在0～2s內(nèi)，P-t圖象中圖線與時間軸所圍面積等于拉力做功為：,故B正確C、在0～6s內(nèi)和0～2s內(nèi)的動能變化量的大小是相等的，根據(jù)動能定理可知合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等，故C正確D、勻速階段，阻力等于拉力，所以物體運(yùn)動時受到的阻力大小為，故D正確故選BCD二、實(shí)驗(yàn)題11、保證小球做平拋運(yùn)動的初速度相同1.60【解析】

(1)每次讓小球從同一位置由靜止釋放，目的是保證小球每次平拋運(yùn)動的初速度相同；(2)根據(jù)得，小球平拋運(yùn)動的初速度為12、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．實(shí)驗(yàn)需要使用米尺測量點(diǎn)跡間的間距，故A項(xiàng)正確；B．實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時器記錄時間，不需要秒表，故B項(xiàng)錯誤；CD．電磁打點(diǎn)計(jì)時器可使用0?12V的交流電流，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。(2)[2]打B點(diǎn)時，重錘的速度在打點(diǎn)計(jì)時器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動能增加量[3]在打點(diǎn)計(jì)時器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物重力勢能減少量[4]據(jù)上面數(shù)據(jù)知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)械能守恒。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、11.3m/s【解析】

設(shè)小物體恰能運(yùn)動到D點(diǎn)的速度為，重力提供向心力：設(shè)此臨界狀態(tài)下的．設(shè)物體從B點(diǎn)向左出發(fā)后第一次返回B點(diǎn)時的速度為物體從B運(yùn)動到D的過程中機(jī)械能守恒：解得：若傳輸帶足夠長，則當(dāng)時，物