2023年山东省莒南县大店中学高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式R＝是一种估算黑洞大小的方法，公式中万有引力常量G＝6.67×10—11N・m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg，假如它变成一个黑洞，则该黑洞的半径约为A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m2、(本题9分)如图所示，场强为E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10-2m的A、B两点，A、B连线与电场方向的夹角为，则A、B两点间的电势差为A．1.0V B．VC．2.0V D．3.0V3、(本题9分)将一小球以初速度v0沿斜向右上方抛出，从抛出到最高点过程中，每隔相等时间记录其瞬时速度，最后刚好达到最高点，记录值分别为v1、v2、v3，则图示中瞬时速度表示正确的是（）A． B． C． D．4、(本题9分)关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是（）A．汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B．合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D．做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒5、(本题9分)如图所示，一质量为M的赛车，在某次比赛中要以恒定的速率通过一段凹凸起伏的圆弧形路面，若圆弧半径都是R，汽车在最高点对路面的压力为零，则下列说法正确的是（）A．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车处于超重状态B．在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为2MgC．在经过凸起的圆弧路面的顶部后，汽车将做平抛运动，落地点到最高点得水平距离为2RD．汽车在弧形轨道上运动的过程中向心力保持不变6、(本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为7、(本题9分)如图所示，质量分别为、的两个小球、静止在光滑的水平面上，若以方向水平向右大小为的速度与发生弹性正碰，碰撞历时，则（）A．碰撞过程中两球的动量变化相同B．碰后球的速度大小为，方向水平向右C．在碰並撞过程中受到的冲最大小为D．在碰撞过程中受到的平均作用力大小为8、如图所示，一个由金属圆管制成的半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，在轨道右侧的正上方金属小球由静止释放，小球距离地面的高度用h表示，则下列说法正确的是（）A．若则小球能沿轨道运动到最高点对轨道的无压力B．若h从2R开始增大，小球到达轨道的最高点对轨道的压力也增大C．适当调整h，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．若h从2.5R开始增大，小球到达轨道的最高点和最低点对轨道的压力差保持不变9、(本题9分)如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大10、如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用二、实验题11、（4分）(本题9分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有________填写字母代号A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___J；此时重锤的动能比开始下落时增加了__

J。（计算结果保留3个有效数字）.(3)根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是______．（重锤质量m已知）.(4)在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v212、（10分）某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体在不同温度下作了两次等温过程的研究.(1)结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图，则反映气体在温度较高实验中的关系图线的是_________(选填“1”或“2”)；(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的.在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个____________(选填“等压”“等温”或“等容”)的变化过程.

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、B【解析】

根据题意知，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M=6.0×1024kg，则由史瓦西半径公式：R=求出地球变成一个黑洞的半径=9×10-3m.A.9×10-6m，与结论不相符，选项A错误；B.9×10-3m，与结论相符，选项B正确；C.9m，与结论不相符，选项A错误；D.9×103m，与结论不相符，选项A错误；2、A【解析】

由题知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：故A正确。3、B【解析】

斜向上抛运动的加速度为重力加速度g，根据，得：，可知在相等的时间内速度的变化量相等。A.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故A错误；B.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故B正确；C.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故C错误；D.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故D错误。4、B【解析】汽车在长直斜坡上匀速下滑时，动能不变，势能减小，故机械能不守恒，选项A正确，B错误；在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，势能改变，故机械能一定不守恒，选项C正确；做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.5、B【解析】在凸起的圆弧路面的顶部，汽车在最高点对路面的压力为零，重力提供向心力，向心加速度的方向向下，汽车处于失重状态．故A错误；汽车在最高点对路面的压力为零，重力提供向心力根据牛顿第二定律，有：Mg=Mv2R；则速率为：v=gR；在凹下的圆弧路面的底部，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：N-Mg=Mv2R；速率恒为v=gR；

解得：N=2Mg，根据牛顿第三定律，汽车对路面的压力为2Mg，故B正确；由于在凸起的圆弧路面的顶部，支持力为零，故此后车将做平抛运动，平抛运动的时间：t=2Rg，所以平抛运动的水平位移：x=vt=点睛：该题属于向心力在日常生活中的应用，解答本题关键明确向心力来源，然后根据牛顿第二定律列式分析即可，同时要注意向心力的方向始终与速度的方向垂直．6、BD【解析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．7、BCD【解析】

碰撞过程中两球所受的冲量大小相等方向相反，则两球的动量变化大小相同，方向相反，选项A错误；由动量守恒定律可得：；由能量关系：，联立解得：v1=-1m/s（方向向左）；v2=2m/s，方向向右；选项B正确；A在碰撞过程中受到的冲最大小为，选项C正确；A在碰撞过程中受到的平均作用力大小为，选项D正确；故选BCD.8、CD【解析】

对小球先自由落体再通过环形轨道到达最高点的过程，由动能定理可得小球到达环形轨道最高点的速度A．若，可知小球到达最高点的速度刚好为零，也是刚好能过环形轨道最高点的最小速度，此时的向心力为零，则内侧轨道对球有向上的支持力等于mg，故A错误；B．若h从2R开始增大，小球过最高点有不等于零的速度，当时，满足内侧轨道的支持力随速度的增大而减小到零；当时，外侧轨道提供向下的支持力力，有外侧轨道的支持力随速度的增大而增大，故B错误；C．若小球从槽口平抛落到端口，有，联立速度公式可解得故适当调整，可使小球从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端口处，故C正确；D．设在最低点速率为，最高点速率为，最低点由牛顿第二定律因h从2.5R开始增大，由动能定理可知在最高点的速度取值从开始，则外侧轨道提供支持力，由牛顿第二定律从最低点到最高点的过程，由动能定理联立可得再由牛顿第三定律可知最低点和最高点的压力差恒为6mg，故D正确。故选CD。9、AB【解析】试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确．B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确．C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大．故C错误．D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大，根据C=知，电容增大，根据U=知电势差减小，则静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．考点：电容器的动态分析．10、BC【解析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.二、实验题11、（1）BD（2）1.88m；1.96m（3）原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键（或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等）（4）g【解析】

（1）该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中需要毫米刻度尺和交流电源；故选BD．

（2）当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh