2022-2023学年吉林省长春二中物理高一下期末统考试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV2、(本题9分)如图所示,轻质弹簧长为L,竖直固定在地面上,质量为m的小球,在离地面高度为H处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为x.在下落过程中,小球受到的空气阻力为F阻A．（mg-FC．mgH-F阻3、(本题9分)磁控管是微波炉的“心脏”，由它产生和发射微波，它实际上是一个真空管，利用磁场将电子群约束在圆管内，如果电子群被控制在较小的圆形区域内如图所示，O是电子群的中心，A、C是磁控管边缘两点，其中，三点共线，则（）A．电子群在A、C处产生的场强大小：B．电子群形成的电场在A、C处的电势：C．同一正电荷分别在A、C处电势能：D．同一负电两分别在A、C处受到的电场力：4、(本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则（ ）A．两行星表面处重力加速度之比为1:4B．两卫星的角速度之比为2:1C．卫星的周期之比为2:1D．两行星第一宇宙速度之比为1:25、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍6、(本题9分)已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短7、(本题9分)两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A．vA′=5

m/s，vB′=2.5

m/sB．vA′=2

m/s，vB′=4

m/sC．vA′=1

m/s，vB′=4.5

m/sD．vA′=7

m/s，vB′=1.5

m/s8、无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s9、如图所示，质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B，由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)()A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1B．物块A、B的加速度之比为1:1C．细绳的拉力为35D．当B下落高度h时，速度为6gh10、(本题9分)关于物体的平抛运动，下列说法错误的是（）A．由于物体受力的大小和方向不变，因此平抛运动是匀变速运动B．由于物体速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度大的物体飞行时间长D．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度小的物体飞行时间长11、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功12、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D．把卫星发射到越远的地方越容易二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的三点的位置,取点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当时，(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是____________.A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小球平抛的初速度______________(3)小球经过点时的速度______________(4)小球抛出点的位置坐标（_______________），________________）14、（10分）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系，他利用双线来连接小球在竖直平面内做圆周运动，如图所示，他用两根长均为的细线系一质量为m=0.5kg的小球，细线的另一端系于水平横杆上相距为d=2m的A、B两点，若小球上升到圆周最高点时两细线的拉力恰好都为零，重力加速度为，求：（1）小球到达圆周最高点时的速度大小；（2）小球到达圆周最低点时的速度大小及每根细线的拉力大小．16、（12分）如图所示，质量为M的物体B放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m的物体A，与物体A相连接的绳与竖直方向成θ角，两物体始终与车厢保持相对静止.求：(1)车厢的加速度大小；(2)绳对物体A的拉力大小；(3)物体B对车厢底板的压力的大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，将一个小球从水平地面O点正上方某处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距x=20m，不计空气阻力，求：(1)小球在空中运动的时间t；(2)抛出点距离水平地面的高度h.

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。故选C。2、A【解析】

小球从开始下落到弹簧压缩到最短的过程中，小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能，根据能量守恒定得：mg[H-（L-x）]=f阻（H-L+x）+EP，得弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能为：EP=mg（H-L+x）-f阻（H-L+x）=（mg-f阻）（H-L+x）。故选A。【点睛】运用能量守恒定律分析问题时，首先搞清涉及几种形式的能，其次分清什么能在增加，什么能在减小，再根据能量的变化量列方程．3、C【解析】

AB.负电荷的电场线分布为呈辐射状指向电荷的线，电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向。沿着电场线方向电势是降低的。越靠近电荷电场强度越大，越靠近负电荷，电势越低。即EA＞EC，φA＜φC，故AB错误；C.正电荷在电势高的地方电势能大，故同一正电荷分别在A、C处的电势能：EPA＜EPC，故C正确；D.场强大的地方，电荷受到的电场力大，同一负电荷分别在A、C处受到的电场力：FA＞FC，故D错误。4、B【解析】

A、根据g=2πT2B、根据ω=2πT可知两卫星的角速度之比为C、根据题意可知卫星的周期之比为1:2，故C错；D、根据第一宇宙速度公式v=gR综上所述本题答案是：B【点睛】研究卫星绕行星匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.5、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。6、D【解析】

当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；7、BC【解析】

考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的速度，故AD错误；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒．碰撞前，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（1×6+2×2）kg•m/s=10kg•m/s，总动能：；B选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s；总动能：；则p′=p，符合动量守恒和能量关系．故B正确．C选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=（1×1+2×4.5）kg•m/s=10kg•m/s；符合动量守恒定律．，碰后符合能量关系，则C正确．8、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。9、AD【解析】

A.根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要走动2s，而sAB.因为都是从静止开始运动的，故有2×解得aAC.对A分析有T=m对B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，对B，加速度为a根据速度位移公式，有v2=2a10、BCD【解析】平抛运动的物体只受重力，加速度为g，做匀变速曲线运动，故A正确B错误；平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有h=12g11、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。12、ABC【解析】

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度．【详解】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，由于半径最小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB正确；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；故C正确．根据克服地球的引力做功，可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC；1；；-10；-5【解析】（1）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证每次的初速度相同，选项A正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，用来测量距离，但是不需要秒表，选项D错误；故选AC.（2）在竖直方向上有：△y=gT2，解得，

则平抛运动的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B点在竖直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球经过B点时的速度（4）则从抛出点运动到B点的时间t==0.2s，

则x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球抛出点的位置横坐标为10-20cm