甘肃省天水市五中2023年物理高一下期末经典试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA．若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V2、(本题9分)在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中A．速度和加速度都在不断变化B．速度与竖直方向的夹角不变C．位移与竖直方向的夹角不变D．在相等的时间间隔内，速度的变化量相等3、(本题9分)蹦床运动是运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的运动．如图所示．当运动员从最高处下降至最低处的过程中（不计空气阻力），运动员（）A．动能一直增大 B．所受重力始终做正功C．动能一直减小 D．重力势能只转变成动能4、(本题9分)下列说法正确的是A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动B．做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心C．一对摩擦力做功的代数和为零D．物体竖直向上运动，其机械能一定增加5、(本题9分)下面说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在恒力作用下可能做曲线运动C．匀速圆周运动是速度大小、方向都不变的运动D．做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变6、2017年2月23日，天文学家宣布，在距离地球40光年的单颗恒星TRAPPIST-1周围发现7颗类地行星，分别编号为b、c、d、e、f、g、h．7颗行星的运动都近似匀速圆周运动，可能都已被潮汐锁定（即行星的自转周期等于公转周期）．则以下说法正确的是A．根据题中信息可以判断行星h的自转周期最大B．已知某行星的轨道半径就可以推算该行星的质量C．这7颗行星和地球一样都有昼夜更替D．行星b公转的线速度比h行星小7、在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（）A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/sC．碰撞中总机械能损失了1500J D．碰撞中总机械能损失了1400J8、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功9、(本题9分)如图所示．盛满水的竖直玻璃管底端的红蜡块R，在随玻璃管向右以速度v匀速运动的同时，沿管向上运动，蜡块R到达管顶端所用时间为t．若使玻璃管向右运动的速度变为2v，则蜡块R从玻璃管底端到达管顶的时间为A．t B．2t C． D．与玻璃管向右运动的速度大小无关10、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行，如果某绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球做匀速圆周运动时（绳长不可忽略），下列说法正确的是A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳索无弹力D．绳索有弹力11、如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4JC．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J12、(本题9分)如图，一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上，质量为M，内壁光滑且半径为R,直径水平；在内壁左侧的最髙点有一质量为m的小球P,将p由静止释放，则（）A．P在下滑过程中，凹槽对P的弹力不做功B．P在到达最低点前对凹槽做正功，从最低点上升过程中对凹槽做负功C．m和M组成的系统动量守恒D．凹槽的最大动能是二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量为m的物体，在竖直方向的拉力作用下，以大小为g/4的加速度，沿竖直方向匀加速下降h。该过程中，物体动能的增加量为___________，重力势能的减少量为_________，物体机械能的减少量为__________。14、(本题9分)2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：①月球的质量M__________；②月球的第一宇宙速度v1_______________；③“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h_________。15、(本题9分)质量为m、速度为v的A球和质量为4m的静止的B球发生正碰，取A球碰前的运动方向为正，则碰后A球的速度可能为_________（填代号），B球的速度可能为_________（填代号）（1）0（2）－v（3）－0.4v（4）0.3v（5）0.8v三．计算题(22分)16、（12分）如图甲所示，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域II中有竖直向下的匀强电场，在电场中某一点B静止释放一个质量为m=1×10-2kg、带电量大小为q=4×10-4C的小球，它恰能到达区域I中的A点，已知小球运动的v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力。求：（1）小球的带点性质，以及匀强电场的电场强度大小；（2）A、B两点间的高度差h；（3）若将电场反向且强度减为原来的三分之一，要让小球仍恰好到达A点，在B点需以多大的初速度竖直向上拋出。17、（10分）2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误．2、D【解析】

A、平抛运动的物体其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故选项A错误；B、由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度的方向由水平逐渐变为接近竖直，故与竖直方向夹角越来越小，故选项B错误；C、设位移与竖直方向的夹角，则有，随时间增大，减小，故位移与竖直方向的夹角减小，故选项C错误；D、平抛运动的加速度不变，做匀变速直线运动，由知，在相等时间内速度变化量大小相等，方向相同，均为竖直向下，故选项D正确；3、B【解析】试题分析：运动员的动能先增大，接触蹦床后，蹦床对运动员的弹力先小于重力，后大于重力，运动员先做加速运动，后做减速运动，所以运动员的动能先增大后减小，故A、C错误；当运动员从最高处下降至最低处的过程中，重力一直做正功，重力势能一直减少，故B正确；根据功能关系可知，在运动员运动过程中，重力势能先转化为动能和蹦床的弹性势能，到最低处时，全部转化为蹦床的弹性势能，故D错误．考点：考查了功能关系的应用4、B【解析】

A.当两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合加速度与合初速度不共线时，合运动为曲线运动，故A错误；B.做匀速圆周运动的物体合外力全部提供向心力，合外力一定指向圆心；做变速圆周运动时，合外力沿半径方向的分力提供向心力，合外力沿切线方向的分力改变速度的大小，故B正确；C.一对静摩擦力做的功的代数和为零，一对滑动摩擦力做的功的代数和为负值，故C错误；D.根据功能关系可知，物体竖直向上运动时，当除重力以外的力的合力向上时，机械能增加，当除重力以外的力的合力向下时，机械能减小，故D错误.5、B【解析】物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误，B正确；匀速圆周运动是速度大小不变、方向不断改变的运动，故C错误；匀速圆周运动物体的角速度不变，故D错误。所以B正确，ACD错误。6、A【解析】

A.根据恒星对行星的万有引力提供向心力：行星运行的周期：，可知行星的半径越大，周期越大，可以判断行星h的自转周期最大，故A项正确；B.同一半径的轨道可以有不同质量的行星，已知某行星的轨道半径无法推算该行星的质量，故B项错误；C.由于行星的自转周期等于公转周期，行星面向恒星的一面总是面向恒星，没有昼夜的更替，故C项错误；D.根据恒星对行星的万有引力提供向心力：行星运行的线速度：可知行星的半径越大，线速度越小，可以判断行星b公转的线速度比h行星大，故D项错误。7、BD【解析】

AB.设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙的速度大小为v′2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得：，故A错误，B正确。CD.根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入数据解得：△E=1400J，故C错误，D正确。8、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；9、AD【解析】

蜡烛参与水平方向和竖直方向两个方向的运动，根据运动的独立性原理可知，两个方向的运动互不干扰，则当水平速度变为2v时，竖直运动不变，则蜡块R从玻璃管底端到达管顶的时间仍为t，与与玻璃管向右运动的速度大小无关，故选AD.10、AD【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故A正确、B错误．航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式a=rω2知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．根据可知，绳索弹力不为零，选项C错误，D正确．故选AD．11、CD【解析】

A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则．故A项错误．BD．物块所受的合外力，物块的合外力做功．据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．12、BCD【解析】

P在下滑过程中，凹槽要向左退．凹槽对P的弹力要做功．根据力与位移的夹角分析P对凹槽做功情况．根据系统水平动量守恒和机械能守恒分析P到达内壁右端最高点的位置．P下滑到最低点时凹槽动能最大，根据系统水平动量守恒和机械能守恒求凹槽的最大动能．【详解】P在下滑过程中，P对凹槽有斜向左下方的压力，凹槽要向左运动，则凹槽对P的弹力与P相对于地面的速度不垂直，所以凹槽对P的弹力要做功，A错误；P在到达最低点前对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为锐角，则P对凹槽做正功，P从最低点上升过程对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为钝角，P对凹槽做负功，B正确；m和M组成的系统外力为零，故系统动量守恒，P下滑到最低点时凹槽动能最大，取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒和机械能守恒得，根据机械能守恒定律可得；凹槽的最大动能，联立解得，CD正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、mgh/4mgh3mgh/4【解析】根据牛顿第二定律有：mg-f=ma，解得：f=34mg，根据动能定理有：mgh-fh=Δ14、g月R2G【解析】

（1）月球表面处引力等于重力，GMmR2＝mg月

得M=g月R2G

（2）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力

得GMmR2＝【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力和重力等于万有引力这两个重要的关系，要能够根据题