2023-2024學(xué)年山東省萊陽市一中物理高一下期末調(diào)研試題含解析

2023-2024學(xué)年山東省萊陽市一中物理高一下期末調(diào)研試題注意事項：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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、單擺振動的回復(fù)力是A．?dāng)[球所受的重力B．?dāng)[球重力在垂直懸線方向上的分力C．懸線對擺球的拉力D．?dāng)[球所受重力和懸線對擺球拉力的合力2、(本題9分)光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．3、(本題9分)如圖，桌面高為h，質(zhì)量m的小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻力，則落到桌面處時，重力做功為（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）4、(本題9分)為研究平拋物體的運(yùn)動，可做如圖所示的實驗：用小錘打擊彈性金屬片，a球就水平飛出，同時b球被松開，做自由落體運(yùn)動在不同高度多次重復(fù)該實驗，兩球總是同時落到地面.該實驗說明平拋運(yùn)動（）A．在豎直方向上的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動C．在水平方向上的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動D．在水平方向上的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動5、(本題9分)一物體的質(zhì)量保持不變，速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則其動能變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢．2倍B．4倍C．6倍D．8倍6、如圖所示，三個小球從同一高處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O'是O在水平面上的投影點(diǎn)，且O'A：AB：BC=1：3：1．若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．v1：v2：v3=1：3：1B．三個小球下落的時間相同C．三個小球落地時豎直方向速度相同D．三個小球落地時的動能相同7、(本題9分)如圖所示,某條電場線上有a、b、c三點(diǎn)，其中ac=cb=10cm，已知a、b兩點(diǎn)的電勢分別為φa=-6V,φb=4V,若將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動,則下列判斷正確的是()A．該點(diǎn)電荷帶正電B．電場在c點(diǎn)處的電勢為φc=-1VC．該電場的場強(qiáng)E=100N/CD．該點(diǎn)電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)電場力做的功多8、某同學(xué)將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶（可看成質(zhì)點(diǎn)）豎直向上拋出，水瓶以5g4A．上升過程中水瓶的動能改變量為54B．上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了54C．水瓶落回地面時動能大小為14D．水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率9、我國為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運(yùn)行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運(yùn)行周期一定相同10、如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)．不計重力．下列說法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中電場力做正功C．N在d點(diǎn)的電勢能等于它在c點(diǎn)的電勢能D．M在b點(diǎn)的動能大于它在a點(diǎn)的動能二、實驗題11、（4分）(本題9分)如圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．接通電源開關(guān)，同時放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．指出其中操作不恰當(dāng)?shù)暮蜎]有必要進(jìn)行的步驟，將其選項對應(yīng)的字母填在下面的橫線上．______（2）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算下落到C點(diǎn)的速度表達(dá)式為：v=______．（3）在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：______．12、（10分）(本題9分)如圖所示為研究平拋運(yùn)動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運(yùn)動的水平方向做勻速直線運(yùn)動的規(guī)律B．只能說明平拋運(yùn)動的豎直方向做自由落體運(yùn)動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進(jìn)行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應(yīng)是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點(diǎn)（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點(diǎn)O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點(diǎn)，重復(fù)多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點(diǎn)位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）三、計算題：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)科學(xué)家認(rèn)為在太陽系中除地球外最有可能出現(xiàn)生命的是土衛(wèi)六---泰坦．為了研究土衛(wèi)六，假設(shè)我們發(fā)射一個質(zhì)量為m的探測器，使探測器進(jìn)入土衛(wèi)六引力區(qū)時，能夠繞土衛(wèi)六做勻速圓周運(yùn)動，此時探測器距離土衛(wèi)六表面的高度為h，以后探測器可以經(jīng)過一系列的制動到達(dá)土衛(wèi)六表面附近，然后開始以初速度垂直土衛(wèi)六地面勻減速下落，直到懸停，所用的時間為t，假設(shè)軌跡為直線．土衛(wèi)六的半徑為R，土衛(wèi)六表面的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)探測器繞土衛(wèi)六做圓周運(yùn)動的周期；(2)土衛(wèi)六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探測器下落時發(fā)動機(jī)的平均推力F．14、（14分）(本題9分)如圖所示，水平面上有一塊木板，質(zhì)量M＝4.0kg，它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.10.在木板的最左端有一個小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，質(zhì)量m＝2.0kg.小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.1．開始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時刻起對小滑塊施加一個水平向右的恒力F＝18N，此后小滑塊將相對木板滑動，1.0s后撤去該力．（重力加速度g=10m/s2）（1）求小滑塊在木板上相對于木板向右滑行時，木板加速度的大小a；（2）若要使小滑塊不離開木板，求木板的長度L應(yīng)滿足的條件．15、（13分）(本題9分)如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，OB與OC夾角為37，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)C時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，該圖線截距為2N，且過點(diǎn)取求：滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；若要求滑塊不脫離圓軌道，則靜止滑下的高度為多少；是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由．

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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、B【解析】

單擺振動的受力為重力、繩子拉力，其中繩子拉力與重力沿著繩子的分量共同提供向心力，物體的重力沿著速度方向分量在擺角很小時幾乎指向平衡位置，提供回復(fù)力．因此正確答案為B2、C【解析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。3、C【解析】

小球下落過程中，只有重力做功，根據(jù)W=mg△h即可求解?！驹斀狻扛鶕?jù)重力做功公式WG=mg△h得：WG=mgH故選：C。4、B【解析】在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運(yùn)動與自由落體運(yùn)動，結(jié)果同時落地，則說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動，故ACD錯誤，B正確．點(diǎn)睛：本題考查驗證平拋運(yùn)動的實驗，要注意本實驗?zāi)苤庇^的驗證了平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，但不能說明水平方向上的運(yùn)動規(guī)律．5、B【解析】動能與質(zhì)量成正比，與速度的平方成正比，則速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，動能變成原來的4倍，故B正確，ACD錯誤。點(diǎn)睛：本題考查動能的定義，只要明確動能的公式，再將變化關(guān)系導(dǎo)入即可順利求解。6、BC【解析】

B．因為三個小球下落高度相同，由可知下落時間相同，故B正確；A．由O'A：AB：BC=1：3：1，可知三個小球的水平位移之比為1：4：9，因為下落時間相同，所以由可知v1：v2：v3=1：4：9。故A錯誤；C．因為三個小球下落高度相同，由可知三個小球落地時豎直方向速度相同。故C正確；D．由動能定理有由于三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系不知道，所以三個小球落地時的動能大小關(guān)系無法判斷。故D錯誤。故選BC。7、AD【解析】A、沿著電場線方向電勢降低，則電場強(qiáng)度方向從b到a，將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)加速運(yùn)動，則電場力方向由b到a，所以該電荷為正電荷，故A正確；B、C、點(diǎn)電荷從b到a的過程中，加速度逐漸減小，則電場力逐漸減小，電場強(qiáng)度逐漸減小，則c點(diǎn)處的電勢小于-1V，電場是非勻強(qiáng)電場，故無法求出場強(qiáng)，故B、C均錯誤；D、由可知Ubc>Uca，則由可知電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)電場力做的功多，故D正確．故選AD．【點(diǎn)睛】知道電場線的物理意義：電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，電場線的方向表示電勢的高低，明確電場力做功與電勢能的關(guān)系．8、AD【解析】

考查功能關(guān)系、功率計算，根據(jù)相關(guān)規(guī)律計算可得?！驹斀狻扛鶕?jù)牛頓第二定律可得F=ma=由動能定理可得，W=FS=上升過程中水瓶的動能改變量為54故A符合題意。由f+mg=5可得f=14阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，W上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了14C．從最高點(diǎn)到時最低點(diǎn)，由動能定理可得mgH-水瓶落回地面時動能大小為34D．上升過程中加速大于下降過程中加速度，上升過程用時較少，上升、下降過程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率故D符合題意?！军c(diǎn)睛】理解功能關(guān)系，動能變化只取決于合外力做功，合外力做正功（負(fù)功），動能增大（減?。瑱C(jī)械能變化取決于除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功，該力做正功（負(fù)功），機(jī)械能增加（減小）。9、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯誤，C正確.10、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運(yùn)動物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫侖引力，則帶電粒子M帶負(fù)電；帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫侖斥力，N在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場力對帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點(diǎn)的電勢能小于它在c點(diǎn)的電勢能．故B項符合題意，C項不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫侖引力，M在從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場力對帶電粒子M做負(fù)功，帶電粒子M動能減小，則帶電粒子M在b點(diǎn)的動能小于它在a點(diǎn)的動能．故D項不符合題意．二、實驗題11、BC；(s【解析】（1）打點(diǎn)計時器使用交流電源，故B不恰當(dāng)；驗證機(jī)械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測量，故C不必要．故選BC．

（2）打點(diǎn)計時器打C點(diǎn)時重錘的速度為：vC（3）在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：重錘下落過程中存在著阻力作用；點(diǎn)睛：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實驗器材、實驗步驟，數(shù)據(jù)的處理等；求解某點(diǎn)的瞬時速度往往根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度來求解．12、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運(yùn)動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動的規(guī)律相同，即平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，該實驗不能得出平拋運(yùn)動在水平方向上的運(yùn)動規(guī)律。A．只能說明平拋運(yùn)動的水平方向做勻速直線運(yùn)動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運(yùn)動的豎直方向做自由落體運(yùn)動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時速度方向水平，從而做平拋運(yùn)動；②[4].碰撞過程動量守恒，則m1v0=m1v1+m1v1，兩邊同時乘以時間t得：m1v0?t=m1v1?t+m1v1?t，則m1?OP=m1?OM+m1?ON[5].若碰撞為彈性碰撞，則，兩邊同時乘以時間的平方得則得：m1?OP1＝m1?OM1+m1?ON1．三、計算題：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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)；(2)；(3)F=m(+g)；【解析】

(1)土衛(wèi)六表面的物體，重力等于萬有引力，有對于探測器有聯(lián)立解得(2)探測器運(yùn)行所需向心力由萬有引力提供，有得土衛(wèi)六的第一宇宙速度由上可知且聯(lián)立得土衛(wèi)六的平均密度(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，探測器下落時的加速度為根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=ma解得點(diǎn)睛：本題主要考查了萬有引力的應(yīng)用，關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用．14、(1)1m/s2；(2)L≥2.25m【解析】

(1)小滑塊在木板上滑行時，先做勻加速