2023届福建省泉港市泉港一中物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

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：（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)年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”．在这个实验中首次测量出了（）A．引力常量B．地球的公转周期C．月球到地球的距离D．地球表面附近的重力加速度2、(本题9分)2017年6月19日，“中星9A”卫星在西昌顺利发射升空。卫星变轨如图所示，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，后在远地点Q改变速度成功变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是（）A．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P点的速度等于在Q点的速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点加速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变小3、A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则A．t=4s时，A、B两物体一定相遇B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小4、(本题9分)如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a.平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态，保持极板A和B的间距不变，使极板A和B正对面积减小后，微粒P的运动情况是（）A．仍静止不动 B．向下运动C．向上运动 D．无法判断5、(本题9分)若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（）A． B． C． D．6、(本题9分)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度7、(本题9分)如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大8、(本题9分)有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（）A．有压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D．只有运动物体才受滑动摩擦力9、如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小10、(本题9分)地球的质量为，半径为，自转角速度为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，同步卫星距地面的距离为，则同步卫星的线速度大小为（）A． B． C． D．11、在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹恰好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是A． B． C． D．12、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m．它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同．若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是()A．此时绳子张力为T＝B．此时圆盘的角速度为ω＝C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D．此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态，某时刻剪断细绳，小车加速运动，测得挡光片通过光电门A的时间为△t1，通过光电门B的时间为△t2，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F＝______；小车经过光电门A、B的瞬时速度vA＝______、vB＝______，如果关系式_______在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理.14、（10分）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，先要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤通过两根细绳互成角度拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过一根细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的是（______）(填字母代号)。A．将橡皮条沿相同方向拉到任意长度B．将橡皮条拉伸相同长度即可C．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置D．将弹簧秤都拉伸到相同刻度(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是（______）(填字母代号)。A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些三、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，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求：（1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；（2）物体能在水平面上滑行的距离．16、（12分）将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R；（3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过，求释放小珠的位置范围．17、（12分）(本题9分)有一光滑的圆弧轨道BCE半径，C点为圆弧轨道最低点，EC为圆弧，右端与一倾斜传送带相切于B点，传送带与水平方向夹角，一滑块的质量，从A点由静止下滑，AB长为，滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度为，试求：传送带静止时，滑块第一次通过C点后，所能达到的最大高度；当传送带以逆时针转动时，滑块第一次到达B点的速度大小；当传送带以逆时针转动时，滑块到达C点时，轨道对滑块的最小支持力多大．

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】年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量，根据万有引力等于重力，有：．则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量．因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，A正确．故选：A．2、C【解析】

A．卫星在椭圆轨道I运行时，根据开普勒第二定律知，在P点的速度大于在Q点的速度，A错误；B．卫星经过Q点时的加速度由万有引力产生，根据牛顿第二定律得得可知，卫星在椭圆轨道I的Q点加速度等于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度，B错误；C．卫星变轨过程，要在椭圆轨道I上的Q点加速然后进入同步轨道II，因此卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，C正确；D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能变小，轨道半径变小，根据知速度变大，则动能变大，D错误。故选C。3、C【解析】

A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．4、C【解析】

因D是一只二极管，只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，极板A和B正对面积减小后,电容变小，由于二极管反向，平行板电容器的电荷量不变，两极板电压增大，由E=U/d知E增大，所以电荷P向上运动，即C正确5、B【解析】

根据万有引力等于向心力，可以列式求解出行星的质量，进一步求出密度．【详解】飞船绕某一行星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：解得：根据，联立可得：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选B．【点睛】本题主要考查了环绕行星表面做圆周运动的卫星，其公转周期平方与行星平均密度的乘积是一个定值．6、D【解析】

两天体运动均为万有引力提供向心力，即，解得：、、、；所以轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．据，可得选项D正确，ABC三项错误．7、BD【解析】

两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正确8、BC【解析】

试题分析：摩擦力的条件是：相互接触、有挤压和有相对运动或者有相对运动趋势，所以有压力不一定有摩擦力，A选项错误而B选项正确；滑动摩擦力与正压力相互垂直，C选项正确；运动的物体不一定有滑动摩擦力，D选项错误．考点：本题考查对摩擦力条件的理解．9、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中10、AB【解析】

A．同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为，根据可得同步卫星的线速度大小为故A正确；BC．同步卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有解得联立黄金代换式可得故B正确，C错误；D．第一宇宙速度的表达式为同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选AB。11、BD【解析】

A.炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故A项与题意不相符；B.该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B项与题意相符；C.该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故C项与题意不相符；D.该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D项与题意相符。12、ABC【解析】

C．A、B两物体相比，B物体所需要的向心力较大，当转速增大时，B先有滑动的趋势，此时B所受的静摩擦力沿半径指向圆心，A所受的静摩擦力沿半径背离圆心，故C正确；AB．当刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有以A为研究对象，有联立可得故AB正确；D．若烧断绳子，则A、B的向心力都不足，都将做离心运动，故D错误．故选ABC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mg【解析】

由于小车在重物的拉力作用下处于平衡状态，去掉拉力，小车受到的合力就等于绳子的拉力，因此合力F＝mg；挡光片经过光电门时的平均速度,，由于挡光时间极短，可以认为平均速度等于瞬时速度，合力做功为W＝mgL，动能变化为，如果这两部分相等，就算是验证了动能定理,即验证关系式.14、CBD【解析】

(1)[1]ABC．实验中两次拉伸橡皮条时，橡皮条的伸长要完全一致，即将橡皮条沿相同方向拉伸相同长度或将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。故AB项错误，C项正确。D．拉伸橡皮条时，弹簧秤的读数一般不同。故D项错误。(2)[2]AD．实验时，会沿橡皮条的细绳标记两点来记录拉力的方向；为减小实验误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，两绳可不等长，故A项错误，D项正确。B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，这样所有力均在一平面内，有利于减小实验误差。故B项正确。C．用两弹簧秤同时拉细绳时，两弹簧秤示数适当大一些，不要求两弹簧秤示数之差大。故C项错误。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）﹣32J；（2）1.6m；【解析】

（1）物体在斜面滑下的过程中，由动能定理得：mgsin37°×s1+WF=mv2-0代入数据解得：WF=-32J（2）在水平面上，由