浙江衢州四校2023年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一物理下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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r。将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A．4B．3C．9D．162、(本题9分)材料相同的A、B两块滑块质量mA＞mB，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离xA和xB的关系为（）A．xA＞xB B．xA=xBC．xA＜xB D．无法确定3、(本题9分)一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为A． B． C． D．4、已知铜的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，下列说法中正确的是（）A．1个铜原子的质量为B．1个铜原子的质量为C．1个铜原子所占的体积为D．1个铜原子所占的体积为5、(本题9分)如图所示,p、p/分别表示物体受到冲量前、后的动量,短线表示的动量大小为15kgm/s,长线表示的动量大小为30kgm/s,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是(

)A．①② B．②④ C．①③ D．③④6、(本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是A．> B．<C．< D．>>7、自行车运动是治疗帕金森病有效、廉价的方法，对提高患者总体健康状况、改善平衡能力和协调能力，缓解焦虑和抑郁等都有重要作用．图示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为分别是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（）A．A、B两点的角速度大小之比为1：1B．A、C两点的周期之比为C．B、C两点的向心加速度大小之比为D．A、C两点的向心加速度大小之比为8、2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．月球的第一宇宙速度D．绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为9、(本题9分)某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看做无限大。实验过程中，由于电路发生故障，发现两电压表示数相同，若这种情况的发生是由某一用电器引起的，则可能的故障原因是（）A．断开 B．短路 C．短路 D．短路10、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度二、实验题11、（4分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。12、（10分）(本题9分)某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得。【详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得F1两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得F2则F2故C符合题意ABD不符合题意。【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分。利用库仑定律计算时电量只代入绝对值。2、B【解析】试题分析：根据动能定理有，由于动摩擦因数相等，所以，选项B正确．考点：本题考查动能定律．3、D【解析】

当压力为零时，，又，联立解得，所以ABC错误；D正确．4、A【解析】

AB.铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即，故A正确，B错误；C.铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数N，即故C错误,D错误。5、C【解析】

取向右方向为正方向．①中初动量p=30kg•m/s，末动量p′=-15kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-45kg•m/s；②中初动量p=15kg•m/s，末动量p′=30kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=15kg•m/s；③中初动量p=15kg•m/s，末动量p′=-30kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-45kg•m/s；④中初动量p=30kg•m/s，末动量p′=15kg•m/s，则动量变化量为△p=p′-p=-15kg•m/s；故①③物体动量改变量相同．故选C．【点睛】本题关键要注意动量是矢量，不仅要考虑大小，还要用正负号表示其方向；动量变化量等于末动量与初动量的差．6、BD【解析】A.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；B.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；C.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1>a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；故选BD.点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．7、BD【解析】大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据v=Rω可知：R2ω2=R2ω2，所以：．故A错误；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等即ω2=ω2，根据．所以B与C的周期相等，即T2=T2；

根据，则A与B的周期之比：，所以A、C两点的周期之比为．故B正确；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等，根据a=ω2r，可知B、C两点的向心速度大小之比为a2：a2=R2：R2．故C错误；大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据，所以：a2：a2=R2：R2．所以：．故D正确．故选BD.点睛：本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．8、BC【解析】

A.小球在月球表面做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：vy=gt，所以：，则：．故A错误；B.月球表面的重力加速度为：，所以：．故B正确；C.第一宇宙速度为：．故C正确；D.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为：．故D错误.9、AB【解析】

由图可知R1与R2、R3串联，电压表V1测R2和R3的电压；V2测R2两端的电压；若两电压表示数变成相同，则可能是两电表接在了等电势的两端，故可能是R2开路或者R3短路；故AB正确CD错误。故选AB。10、ACD【解析】A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．二、实验题11、ABBBB【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是mgh、12D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得mgh-Wf=12mv12、AABB