2023-2024学年安徽省合肥市众兴中学物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2023-2024学年安徽省合肥市众兴中学物理高一第二学期期末达标检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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)由两颗恒星组成的双星系统，各恒星以一定的速率绕垂直于两星连线的轴转动，两星与轴的距离分别为r1和r2，转动的周期为T，那么（）．A．这两颗恒星的质量一定相等B．这两颗恒星的质量之和为C．这两颗恒星的质量之比为D．其中有一颗恒星的质量为2、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A．卫星在α轨道上运行的线速度小B．卫星在α轨道上运行的周期大C．卫星在α轨道上运行的角速度小D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大3、“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．4、(本题9分)在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，则（）A． B．C． D．5、(本题9分)所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨．某转弯处规定行驶的速度为v，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是（）A．若速度大于v，则火车轮缘挤压内轨B．若速度大于v，则火车轮缘挤压外轨C．若速度大于v，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生D．若速度小于v，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生6、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．周期相同B．线速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等7、(本题9分)空中某点，将两个相同小球同时以相同的初速度V水平抛出、竖直上抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大B．两个小球落地的速度大小相同C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下D．平抛的小球，其重力的平均功率最大8、(本题9分)把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A．周期越小 B．线速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小9、如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，A、B间有一根被压缩了的轻弹簧用细线固定后静止在平板车C上，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑。当细线突然烧断后，则有（）A．A、B系统动量守恒B．A、B、C系统动量守恒C．平板车向左运动D．平板车向右运动10、(本题9分)如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以速度vo沿水平方向射中木块，并最终留在木块中．已知当子弹相对木块静止时，木块前进了距离s，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力f恒定，则下列关于系统产生的内能表达式正确的是()A．F(s+d) B．fdC． D．11、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧．如图，A、B、C三齿轮半径的大小关系为rA＞rB＞rC，下列判断正确的是（）A．齿轮A与C角速度大小相等B．齿轮A与B线速度大小相等C．齿轮B与C边缘的角速度大小相等D．齿轮A与B角速度大小相等12、(本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中为了验证“加速度与物体质量成反比”的猜想，采用图象法处理数据．下图是四个小组描绘出的不同图象，你觉得能够准确验证上述猜想的图象有（）A．B．C．D．14、(本题9分)与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、1两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t1．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_____v1=________（用题目中给定的字母表示）（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为____________（用题目中给定的字母表示）．15、(本题9分)在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出，测出小物块被弹出时速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系．（1）要测得小物块被弹出后的水平速度，需要测量哪些物理量（填正确答案标号，g已知）______．A．小物块的质量mB．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量D．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L（2）用测量的物理量表示获得速度大小的表达式________．（3）能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是_______．A．增加相同橡皮盘的条数，使小物块每次从同一位置释放B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D．释放小物块的位置等间距的变化（4）根据实验数据做出的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是_________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一辆质量为m的汽车，在牵引力F作用下由静止开始运动了x距离后关闭发动机，又运动了L距离后停了下来，求：汽车受到的阻力大小．17、（10分）(本题9分)天文观测发现：某半径为R的行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动。测得卫星到行星中心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的周期为T，已知万有引力常量为G.求：（1）该行星的质量和密度；（2）若在此行星表面发射卫星，则发射卫星的最小速度为多少?

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、B【解析】

对恒星有：，解得：，同理可得：，因为和不一定相等，故两者质量不一定相等；两者质量相加得：；两者质量之比为，故ACD错误，B正确；故选B．【点睛】双星系统中两个恒星由相互间的万有引力提供向心力，由此列式，可以求得各自的质量表达式，以及质量之比．2、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，故A错误；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。故B错误；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。故C错误；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。3、B【解析】

AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知故A错误，B正确；CD.月球绕地球运动的周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误。4、C【解析】

AC．汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：mg−N1=，解得：N1=mg−则N1<mg故A错误，C正确；BD.汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：N2−mg=，解得：N2=mg+所以N2>mg故B错误，D错误．故选C.5、B【解析】

火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．【详解】A、B、C、当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力；当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足，故A，C错误，B正确．D、当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力．火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力，故D错误．故选B．【点睛】本题渗透物体做匀速圆周运动、离心运动及近心运动的判断条件，同时还体现火车转弯的常识．6、A【解析】

试题分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析可知：，可得，故两球运动的线速度不同，选项B错误；，解得，故运动周期相同，选项A正确；向心力：，故向心力不同，选项C错误；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，选项D错误；故选A．考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式．7、BD【解析】A、竖根据个功能关系可知：重力势能的变化等于重力做功，重力的功与高度差有关，由于小球抛出点与落地点的高度相同，重力做功相同，则小球重力势能的变化量相等，故A错误

B、小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，落地时动能相等，故可得到落地时速度大小相等，故B正确；

C、根据瞬时功率表达式，平抛运动重力的瞬时功率最小，竖直上抛的小球落地时的瞬时功率大，同时瞬时功率为标量，没有方向，故C错误；

D、根据重力做功公式W=mgh可知，两个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，平抛的时间短，所以运动过程中，两个小球重力做功的平均功率不同，平抛的平均功率大，故D正确．点睛：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒，然后结合平均功率和瞬时功率的相关公式列式分析判断．8、BCD【解析】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．9、BC【解析】

AB．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则A、B系统受到的合外力不为零，动量不守恒，A、B、C系统中，摩擦力是内力，系统受到的合外力为零，动量守恒，故A错误，B正确；CD．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则C受到向左的摩擦力更大，C受到的合力向左，C向左运动，故C正确，D错误。故选BC。10、BD【解析】根据能量守恒定律知，系统产生的内能等于fd，选项A错误，B正确；由动量守恒定律：mv0=(M+m)v,子弹和木块组成的系统产生的内能等于系统动能的减少量，为：

Q=mv02-（M+m）v2=．故C正确，D正确，故选BD.11、BC【解析】齿轮A与齿轮B是同缘传动，即齿轮A与B边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度，而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故AD错误，BC正确．

点睛：本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理公式的能力，明确同缘传动边缘点线速度相等，同轴传动角速度相等是解答的关键．12、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.二．填空题(每小题6分，共18分)13、BC【解析】

若加速度与物体质量成反比，在a-m图象中应该是双曲线，但是实验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的，但是的关系是正比例函数，若画出图象是过原点的倾斜的直线，则说明加速度与物体质量成反比，若画出图象是过原点的倾斜的直线，则也能说明加速度与物体质量成反比，故选BC．【点睛】用图象法处理数据时，若画出的是曲线，不好说明一定成反比例，但如果是过原点的直线，则一定能说明成正比，据此分析即可．14、（1）（1）【解析】试题分析：由于遮光板的宽度比较窄，所以把遮光板通过光电门的平均