2023届吉林市第一中学高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)下面说法中正确的是()A．在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B．质量大的物体重力势能一定大C．不同的物体离地面最高的物体其重力势能最大D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零2、(本题9分)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大,后减小D．先减小,后增大3、荡秋千是儿童喜爱的的运动,当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向是()A．1方向 B．2方向C．3方向 D．4方向4、(本题9分)物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（）A． B． C． D．5、(本题9分)2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式．卫星、为北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圈周运动的轨道半径之比为，则它们的角速度、线速度、加速度和周期之比正确的是（）A．B．C．D．6、(本题9分)在物理学发展史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量B．哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的C．第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量7、如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析不正确的是（）A．B物体的机械能一直增大B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量大于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A物体做的功等于弹簧弹性势能的增加量8、(本题9分)如图所示,两个质量均为的小球套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知与竖直方向的夹角,与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,．下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球受到的重力和弹力合力水平向左D．小球与圆环间摩擦力的大小为9、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心10、(本题9分)平行金属板、与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为，内电阻为零；靠近金属板的处有一粒子源能够连续不断地产生质量为，电荷量，初速度为零的粒子，粒子在加速电场的作用下穿过板的小孔，紧贴板水平进入偏转电场；改变滑片的位置可改变加速电场的电压和偏转电场的电压，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）A．粒子的竖直偏转距离与成正比B．滑片向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小C．飞出偏转电场的粒子的最大速率D．飞出偏转电场的粒子的最大速率11、甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方12、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、1两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t1．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_____v1=________（用题目中给定的字母表示）（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为____________（用题目中给定的字母表示）．14、（10分）(本题9分)用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化．除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、开关、刻度尺和______．实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线，______填“连接”或“不连接”纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动．某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A、B、C、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为f，实验过程中力传感器的示数为F，则从A到E的过程中外力做功______，小车动能变化______；在多次实验中测得多组外力做功W，和对应的动能变化的数据，作出图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是______．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)地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同，均为T。（1）求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小；（2）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球同步通信卫星的轨道距离地面的高度。16、（12分）(本题9分)如图所示，有一个质量m=1kg的小球，小球分别与水平轻弹簧和不可伸长的轻绳一端相连，轻绳与竖直方向成45°角时小球处于静止状态，且此时小球对地面的压力恰好为零。（g=10m/s(1)画出此时小球的受力示意图；(2)求出弹簧的弹力F和轻绳的拉力T；17、（12分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道ABC竖直地放在水平面上，一个质量为m的小球在C处以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口A处飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点距C处多远?小球冲上轨道时的速度是多大？重力加速度为g

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、D【解析】重力势能是相对的，而参考平面不一定选地面，所以在水平地面以上某高度的物体重力势能不一定为正值．而在水平面以下物体重力势能也不一定为负，故AB错误．相同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大，而不同的物体质量不一定相等，则重力势能不一定最大．故C错误；离地面有一定高度的物体其重力势能可能零，因为可选此高度的平面为零参考平面．故D正确；故选D．【点睛】因物体被举高而具有的能叫重力势能，重力势能与物体的质量及高度有关．重力势能须要确定零参考平面后才有意义．所以物体在参考平面下方时重力势能小于零，在参考平面上方时重力势能大于零．2、A【解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化3、B【解析】

秋千荡到最高点时，速度为0，即圆周运动线速度为0，根据圆周运动向心加速度可判断沿半径方向加速度为0，除去切线方向外，其他方向的加速度都有半径方向的分量，不符合题意．所以加速度只可能是切线方向即2方向．故B正确，ACD错误．4、C【解析】

当竖直位移是水平位移的2倍，有解得故C正确，ABD错误。5、B【解析】

根据，，解得，则，选项A错误；由，则，选项B正确；由，则，选项C错误；由，则，选项D错误；故选B.【点睛】关于天体问题一定要掌握两个关系：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供；星球表面的物体受到的重力等于万有引力．6、D【解析】试题分析：牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出万有引力常量，选项A错误，D正确；哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的，选项B错误；开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三条规律，选项C错误；故选D．考点：物理学史【名师点睛】题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献更应该掌握，平时要注重积累。7、AD【解析】

本题首先要分析清楚过程中物体受力的变化情况，清理各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．【详解】从开始到B速度达到最大的过程中，绳子的拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A错误；对于B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C正确；根据功能关系，细线拉力对A做的功等于A物体的动能增量与弹簧弹性势能的增加量之和，故D错误。本题选不正确的，故选AD。【点睛】正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．8、AD【解析】小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，则A正确，B错误；对小球A受力分析如图，可知小球A受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C错误；由图可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f＝mg，故D正确；故选AD．点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．9、BCD【解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；10、BC【解析】

A．在加速电场中，由动能定理得在偏转电场中，加速度为则偏转距离为运动时间为联立上式得其中l是偏转极板的长度，d是板间距离。粒子的竖直偏转距离与成正比，故A错误；B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角的正切值联立解得滑片向右滑动的过程中，U1增大，U2减小，可知偏转角逐渐减小，故B正确；CD．紧贴M板飞出时，电场做功最多，粒子具有最大速率。由动能定理解得故C正确，D错误。故选BC。11、AC【解析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．12、BCD【解析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）（1）【解析】试题分析：由于遮光板的宽度比较窄，所以把遮光板通过光电门的平均速度认为等于其通过光电门的瞬时速度滑块通过光电门1的瞬时速度，通过光电门1的瞬时速度．系统重力势能的减小量为．系统动能的增加量为则验证的机械能守恒的时候只需要验证系统势能减少量和系统动能增加量相等，则表达式为:考点：本题考查的是验证机械能守恒定律实验．【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量列出表达式．14、天平连接外力对物体所做的功等于物体动能的增量【解析】

（1）[1]．要计算小车的动能变化，还需要测量小车