2023年山东省平原县第一中学物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)一物体做直线运动的v-t图象如图所示，可知合力对该物体（）A．做正功B．做负功C．先做正功后做负功D．先做负功后做正功2、(本题9分)把一个小球以一定的初速度从O点水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，不计空气阻力，则A．从O点到P点小球的竖直方向的分位移等于水平方向的分位移的4倍B．小球在P点的速度方向与直线OP共线C．从O点到P点小球的平均速度的大小等于初速度大小的倍D．下落过程中从起点到任意时刻速度方向的偏转角与飞行时间t成正比3、如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为，A的速度大小为v，则细绳与竖直方向的夹角为为A．60° B．30° C．45° D．无法确定4、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h5、如图所示，轻弹簧置于光滑水平面上，一端固定在竖直墙壁，另一端自由．现分别用质量不等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放，物块离开弹簧的瞬间（）A．质量小的速度大B．质量小的动能大C．质量大的速度大D．质量大的动能大6、(本题9分)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A．R1：R2=3：1B．R1：R2=1：3C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：37、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡8、(本题9分)质量为1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为1m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为13JD．在前4m位移过程中克服摩擦力做功为8J9、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是A．它是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B．它是能使人造地球卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D．它是人造地球卫星脱离地球运行的最小发射速度10、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜11、如图所示，A、B为绕地球做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星，两卫星运动是在同一平面内且绕行方向相同，某时刻A、B相距最近。若A、B两卫星的运行轨道半径之比，A、B两卫星的周期分别为TA、TB，不计两卫星间的引力作用，则下列说法正确的是（）A．A、B两卫星的周期之比B．A卫星可以通过减小速度的方法实现和B卫星对接C．A、B两卫星再过相距最近D．B运动一周的过程中，A、B共线了14次12、(本题9分)如图所示，质量相同的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，都随圆盘一起做匀速圆周运动，则（）A．它们的运动周期TA<TB B．它们的线速度vA>vBC．它们所受的摩擦力fA>fB D．它们的向心加速度aA>aB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)在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C……点间的时间间隔均为0.10s，根据图中给定的长度，计算小车加速度大小为__________，打下C点时小车的速度大小为____________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置探究“恒力做功与物体动能变化的关系”。钩码质量m=10.0g。（以下计算结果均保留两位有效数字）(1)打点计时器使用的电源是_____（选填选项前的字母）。A．直流电源B．交流电源(2)为消除摩擦力的影响，调节木板右侧的高度后，接下来的操作是_____（选填选项前的字母）。A．不挂重物且计时器打点的情况下，轻推小车，小车做匀速运动B．挂一钩码且计时器打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动C．不挂重物且计时器打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动D．挂一钩码且计时器不打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动(3)如图是实验时打出的一条纸带。选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点，用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上。其中打出计数点“2”时小车的速度v2=_____m/s。(4)将钩码的重力视为小车受到的拉力，g取9.80m/s2，从计数点1到计数点6的过程中，拉力对小车做的功W=_____J。(5)实验中，小车实际所受拉力小于钩码重力，所以小车动能的变化量△Ek总是略_____W（选填“小于”或“大于”）。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)2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G求：（1）该行星的平均密度为多大？（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r为多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑、平行、电阻不计的金属导轨固定在竖直平面内，两导轨间的距离为，导轨顶端连接定值电阻，导轨上有一质量为，长度为，电阻不计的金属杆，杆始终与导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。现将杆从点以的速度竖直向上抛出，经历时间，到达最高点，重力加速度大小为。求时间内（1）流过电阻的电量；（2）电阻上产生的电热。17、（12分）(本题9分)宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ＝30°的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t图象如图所示，图中t0已知．已知月球的半径为R，万有引力常量为G不考虑月球自转的影响．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v1．

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、C【解析】

在v−t图象中，斜率代表加速度，故拉力开始与运动方向相同，后来拉力与运动方向相反，故拉力先做正功，后做负功，故C正确，ABD错误．2、C【解析】

A.小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，竖直方向平均速度是，竖直方向位移是水平位移的2倍，A错误；B.小球在P点的速度是轨迹的切线，B错误；C.从O到P飞行时间，水平位移，竖直位移，平均速度，C正确；D.，可见与飞行时间成正比，而不是与飞行时间成正比，D错误.3、A【解析】

将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：vBcosα=vAcos（90°-α）解得α=60°，故选A.4、A【解析】

根据，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错误。5、A【解析】

弹簧压缩相同长度，弹簧具有的弹性势能相等，根据功能关系可知物块离开弹簧的瞬间弹性势能全部转化为物块的动能，所以两物块动能相等，根据动能的表达式可知质量小的速度大，故A正确。6、B【解析】

AB.由图可得：即R1：R2=1：3故A错误，B正确；C.R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：1，故C错误；D.将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=R2：R1=3：1，故D错误。7、BC【解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC8、BD【解析】

A.由图象可知，x=1m时动能为：Ek1=1J，由得：，故A错误。B.由动能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x图象的斜率等于合外力，因此物体在0-1m内和1-4m内都做匀加速直线运动。在1～4m内，，则加速度，则x=3m时物块的加速度大小为1.5m/s1．故B正确；C.对物体运动全过程，由动能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入数据解得：WF=17J，故C错误D.在前4m位移过程中克服摩擦力做功为Wf=μmgx=8J，选项D正确；9、ABC【解析】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v=，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度，故ABC正确；第二宇宙速度是卫星脱离地球的引力束缚成为一颗人造卫星所必须的最小发射速度，故D错误；故选ABC．点睛：注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；10、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律11、AD【解析】

A．两卫星都由万有引力提供向心力，有可得由轨道半径之比，可得周期之比为，故A正确；B．若A卫星在低轨道减速，出现万有引力大于向心力要做近心运动，A会离B越来越远而不能成功对接，正确的做法是A卫星加速从而离心可以和B对接，故B错误；C．两卫星从最近到最近满足转的快的A比B多转一圈，有结合可解得所用时间为故C错误；D．B转动一周时间为，设两卫星从最近到最近出现n次，有解得而每出现一次最近之前出现两卫星在地球两侧相距最远的情况，而最近和最远都属于两卫星共线，则一共出现次，故D正确。故选AD。12、BCD【解析】

A．由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，根据，ωA=ωB，可知：TA=TB，故A错误；B．由v=ωr，ωA=ωB，RA＞RB，可知：vA＞vB，故B正确；C．对两物块进行受力分析知：水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则f=mω2r，又因为RA＞RB，故fA＞fB，故C正确；D．根据a=ω2r可知，RA＞RB，故aA＞aB，故D正确。故选BCD。【点睛】物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、4.0m/s21.1m/s【解析】小车加速度打下C点时小车的速度14、BCv2=0.27m/s【解析】

(1)打点计时器使用的是交流电，故选：

B

；(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车单独滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了