2022-2023学年山东省梁山一中、嘉祥一中物理高一下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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍2、(本题9分)经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．氢原子内电子的运动B．飞船绕月球做圆周运动C．密度很大的中子星附近物体的运动D．宇宙探测器以接近光速远离地球的运动3、如图所示，“秋千摆“摆绳的一端系于O点，另一端打一个比较大的结，便于游戏者(视为质点)骑跨。绳的质量、空气阻力均不计。在摆绕O点沿竖直平面从P点摆至Q点的过程中，游戏者A．所受拉力不变 B．动能始终不变C．机械能先减少后增加 D．重力势能先减小后增加4、(本题9分)下列运动过程中，满足机械能守恒的是A．沿粗糙斜面匀速下滑的物块B．在空气中匀速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物块D．沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球5、(本题9分)把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中，下列说法正确的是()A．重力做的功为mgh B．空气阻力做的功为-2fhC．空气阻力做功为零 D．重力做功为2mgh6、下列说法正确的是：A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量。B．做圆周运动的物体，合力一定指向圆心C．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大D．国际单位制中，力学的三个国际基本单位是：kg、m、s7、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点。则以下关系正确的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC8、(本题9分)如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为Ff，物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s.在这个过程中，以下结论正确的是()A．物块到达小车最右端时具有的动能为F(L＋s)B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsC．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋s)D．物块和小车增加的机械能为Ffs9、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小10、(本题9分)在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）A．物体在A点的机械能为B．物体在A点的机械能为C．物体在A点的动能为D．物体在A点的动能为11、(本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是()A．三个等势面的电势相等B．等势面1的电势高于等势面2的电势C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功12、(本题9分)如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是：（）A．物块加速过程，摩擦力对物块做正功B．物块匀速过程，摩擦力对物块做负功C．摩擦力对木块做功为D．摩擦力对木块做功为0.5μmgvt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)某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为__________。(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示)：钩码的质量m、____________________和____________________。(3)本实验通过比较__________和__________(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．(4)在本次实验中钩码的质量__________远小于滑块的质量。（填“需要”或者“不需要”）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)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量。16、（12分）如图所示，质量为2kg的物体在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道A点，以初速度=4m/s沿轨道下滑，并进入水平轨道BC．BC=1.8m，物体在BC段所受到的阻力为8N。(g=10m/s²)。求：(1)物体刚下滑到B点时的速度大小；(2)物体通过BC时在C点的动能；(3)物体上升到另一光滑弧形轨道CD后，又滑回BC轨道，最后停止在离B点多远的位置。17、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、A【解析】

气体的状态参量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

气体发生等容变化，由查理定律得：解得：压强增加量与原压强的比值：即压强的增加量是原来压强的0.5倍；A．0.5倍，与结论相符，选项A正确；B．倍，与结论不相符，选项B错误；C．倍，与结论不相符，选项C错误；D．2倍，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】经典力学的基础是牛顿定律和万有引力定律，适用于宏观（>10-10m）、低速的（）弱引力场（例如地球附近）A、氢原子内电子已经不属于宏观物体，所以不适用与经典力学，故A错误B、飞船绕月球做圆周运动是在弱引力场中的运动且运动速度远小于光速，所以适用于经典力学，故B正确；C、密度很大的中子星附近产生了强引力场，故不适用与经典力学，故C错误；D、宇宙探测器以接近光速远离地球的运动，符合速度接近光速，所以不适用于经典力学，故D错误故选B3、D【解析】

A.设绳子与竖直方向夹角为θ，人的轨迹是圆，对人受力分析，沿绳方向的合力提供向心力，则：T-mgcosθ=m，则T=mgcosθ+m，由P点摆至最低点的过程中，θ减小，v变大，则T增大；由最低点摆至Q点的过程中，θ变大，v变小，则T减小，所以T先增大后减小，故A错误；BCD.运动过程中，只有重力和绳的拉力做功，人的机械能守恒，由P点摆至最低点的过程中，重力势能减小，动能增加；由最低点摆至Q点的过程中，重力势能增加，动能减少，故BC错误，D正确。4、D【解析】

A.沿粗糙斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；B.在空气中匀速下落的雨滴，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；C.沿粗糙斜面加速下滑的物块一定有摩擦力做负功，机械能不守恒，故C错误；D.沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球，只受重力做功，机械能守恒，故D正确.5、B【解析】

物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零．故AD错误．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh．故B正确，C错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关.6、D【解析】

A.牛顿发现了万有引力定律，他没有测出万有引力常量，是卡文迪许测出了万有引力常量；故A错误.B.匀速圆周运动的合力一定指向圆心，变速圆周运动的合力不一定指向圆心；故B错误.C.惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与速度无关；故C错误.D.国际单位制中，力学的三个国际基本单位是：kg、m、s；故D正确.7、AC【解析】

根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，与结论相符，选项A正确；B.μA>μB=μC，与结论不相符，选项B错误；C.mA=mB<mC，与结论相符，选项C正确；D.mA=mB>mC，与结论不相符，选项D错误；8、BC【解析】

试题分析：对物块分析，物块相对于地的位移为，根据动能定理得，，则知物块到达小车最右端时具有的动能，故A错误．对小车分析，小车对地的位移为l，根据动能定理得，，则知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为，故B正确．物块相对于地的位移大小为，则物块克服摩擦力所做的功为，故C正确．根据能量守恒得，外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：，则物块和小车增加的机械能为，故D错误.9、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。10、BD【解析】

AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确。11、BC【解析】

根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与90∘【详解】：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于90∘，电场力做正功，故C正确，D故选：BC。【点睛】解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。12、ACD【解析】

A.物块由静止释放在传送带上的左端，滑动摩擦力作为动力使物体加速运动，所以物块加速过程，摩擦力对物体做正功，故A正确；B.物块匀速过程中，物块和传送带一起运动，此时没有摩擦力的作用，摩擦力做的功为零，故B错误；C.由动能定理知，摩擦力对木块做功W=-0故C正确；D.由于摩擦力f=μmg，经过时间t物块保持与传送带相对静止时发生的位移l=vt，所以摩擦力对木块做功W=fl=0.5μmgvt故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：则小球在最低点A的速度为：（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：h＝L（1﹣cosθ）小球减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的动能为：若机械能守恒，则有：14、d/t滑块的质量M释放时挡光片到光电门的距离L12(M+m)(【解析】（1）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为v=（2）根据以上瞬时速度的公式，因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，计算动能需要知道滑块的质量M，故还需要测量M．（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgL，系统动能的增量为12（4）因为实验过程中，需要测量系统减小的重力势能大小，不需要滑块受到的合力等于绳子的拉力，故不需要钩码的质量远小于滑块的质量。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）