吉林省百校联盟2023年高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

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)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度大小相等D．ω＝时，a所受摩擦力大小为2、(本题9分)据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完或第次发射任务，成功发射高分五号卫星，该卫星是世界上第-颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星．最初静止的运载火箭点火后喷出质量为的气体后，质量为的卫星（含未脱离的火箭）的速度大小为，不计卫星受到的重力和空气阻力.则在上述过程中，卫星所受冲量大小为（）A． B． C． D．3、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是A．a车做匀速运动且速度为2m/sB．b车做匀减速运动C．t=3s时两车相遇D．t=3s时b车的速度为8m/s4、(本题9分)a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星．下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力5、下列物理量属于矢量的是A．力 B．功 C．电荷量 D．电势差6、(本题9分)下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()A．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比7、(本题9分)如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是同步卫星．下列关系正确的是A．物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度B．卫星b的角速度小于卫星c的角速度C．物体a随地球自转的周期等于卫星c的周期D．物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度8、(本题9分)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g．则A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B．在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD．在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变9、(本题9分)如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等10、(本题9分)图示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的点，a、b、c的半径之比为3∶2∶1.以v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小，以ω1、ω2、ω3分别表示三点的角速度大小，则以下关系正确的是()．A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝3∶3∶1C．ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶3 D．ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶211、(本题9分)如图，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs12、(本题9分)如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘边缘的A点上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程()A．这个力F做的总功为0JB．这个力F做的总功为20πJC．A点所受的向心力做的总功为0JD．A点所受的向心力做的总功为20πJ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)如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________。14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）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)汽车以额定功率行驶7×102m距离后关闭发动机，汽车运动过程中动能Ek与位侈x的关系图象如图所示。已知汽车的质量为1000kg，汽车运动过程中所受阻力为2000N，求汽车：(1)匀速运动过程的速度；(2)减速运动过程的位移；(3)加速运动过程所用的时间。16、（12分）(本题9分)如图甲所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，两极板间距为d，板长为L．α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场．已知α粒子质量为m，电荷量为+q，不计α粒子重力．求：（1）α粒子飞离电场时沿电场方向发生的位移大小；（2）C、D两点间的电势差；（3）若仅将A、B极板上的电压换为如图乙所示的周期性变化的电压，t＝0时A板比B板的电势高．为使在t＝时刻由C点射入两板间的α粒子最终刚好能由O点水平射出，分别写出电压变化周期T与板间距离d满足的条件．(用L、U、m、q、v0表示)17、（12分）(本题9分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为vo=10m/s。A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求：（1）B球经过多长时间落地？（2）A球经过多长时间落地？（3）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？

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】

A.根据kmg=mrω2知，小木块发生相对滑动的临界角速度，b转动的半径较大，则临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故A错误。B.根据f=mrω2知，a、b的角速度相等，转动的半径不等，质量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B错误。C.两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度a=ω2r可知，转动的半径不等，向心加速度大小不相等，选项C错误；D.当ω=时，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正确。2、D【解析】

卫星获得的速度为v，故根据动量定理可得卫星受到的冲量大小为故选D．3、D【解析】

A.s-t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：．故A正确．B.s-t图象的斜率等于速度，可知b车做匀减速运动，选项B正确；C.t=3s时两车位移相同，则两车相遇，选项C正确；D.t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相等，此时两车的速度相等，则t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s，故D错误．此题选择不正确的选项，故选D.4、C【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的速度小，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的加速度小，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的周期大，则b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确；根据万有引力公式：，可知因为不知卫星的质量关系，所以不能确定万有引力的大小关系，故D错误．所以C正确，ABD错误．5、A【解析】

A.力既有大小又有方向，属于矢量，故A项正确；B.功只有大小，没有方向，属于标量，故B项错误；C.电荷量只有大小，没有方向，属于标量，故C项错误；D.电势差只有大小，没有方向，属于标量，故D项错误。6、A【解析】试题分析：行星对太阳的引力和太阳对行星的引力都是万有引力，性质相同，故A正确；根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与两者的质量都有关，故B错误；由牛顿第三定律分析得到，太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，故C错误；根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与行星距太阳的距离平方成反比，故D错误．考点：万有引力定律及其应用【名师点睛】万有引力是宇宙万物之间普遍存在的作用力．各个物体之间的引力性质相同．根据万有引力定律分析行星对太阳的引力．由牛顿第三定律分析：太阳对行星的引力与行星对太阳的引力之间的关系．7、ACD【解析】

A.地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度，由v=rω知，物体a随地球自转的线速度小于卫星c的线速度。对于卫星b、c，根据万有引力提供向心力得，可得，则知卫星c的线速度小于卫星b的线速度，所以物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度，故A正确。B.对于卫星b、c，由知，卫星b的角速度大于卫星c的角速度，故B错误；C.c是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C正确。D.对于a、c，角速度相等，由a=rω2比较知，物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度。故D正确；8、AC【解析】

由v—t图象的面积可求出，飞机在甲板上滑行的距离为,所以与无阻拦时相比大约为1/10，A正确；0.4s-2.5s时间内，v—t图象为直线，飞机做匀减速直线运动，所以所受合力不变，但阻拦索的夹角不断变小，所以阻拦索的张力随时间变化，B选项错误；，a/g=2.85,所以C正确；由于飞机匀减速运动，而阻拦索的张力不变，由可看出随时间增大功率变小，D错误．9、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。10、BD【解析】

a、c两点共轴转动，角速度相等，则有：ω1：ω3=1：1a、c两点到转轴O1的距离之比为3：1，则结合v=rω知：v1：v3=3：1．a、b两点同缘转动，则线速度相等，即v1∶v2＝1∶1根据v=rω，a、b的半径之比为3∶2，则ω1∶ω2＝2∶3则v1∶v2∶v3＝3∶3∶1ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶2故AC错误，BD正确；故选BD．点睛：解决本题的关键知道线速度、角速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相等；同缘转动线速度相等．11、CD【解析】若物块一直做匀变速直线运动,根据动能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本题选不可能的，故选C．【名师点睛】物块在传送带可能一直做匀变速直线运动，也有可能先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理判断摩擦力对货物做功的可能值．12、BC【解析】

转一周通过的弧长为：x=2πR=2π(m)；因为F的方向始终与速度方向相同，即与位移方向始终相同，则转动一周，力F做的功为力与转过的弧长的乘积；故F做功为：W=Fx=10×2πJ=20πJ，选项A错误，B正确；A点所受的向心力方向与速度方向垂直，则向心力做的总功为0J，选项C正确，D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：FA：FB=2：1．14、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。【解析】

重力势能的减小量为：△EP=mghOB=1.91m（J）

B点时的速度为：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重锤下落到B点时增加的动能为：△EK＝12mvB2【点睛】该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）v=40m/s（2）x2=400m【解析】

（1）由图像可知，汽车匀速运动过程动能为Ek所以匀速运动时