2023-2024学年甘肃省兰州市二十七中物理高一下期末调研试题含解析

2023-2024学年甘肃省兰州市二十七中物理高一下期末调研试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)如图所示，小车放在光滑地面上静止，A、B两人站在车的两头，两人同时开始相向行走，发现小车向左运动，小车运动的原因可能是（）A．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B大B．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B小C．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量也相等D．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量无法比较，且还与小车的质量有关2、(本题9分)下列物理量中，单位是“法拉”的物理量是A．电容 B．电流 C．电压 D．电阻3、(本题9分)质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（）A．小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功为FlcosθC．重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）4、(本题9分)2017年6月19号，长征三号乙火箭发射“中星9A”广播电视直播卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过10次的轨道调整，7月5日卫星成功进入轨道．卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q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的Q点的加速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能D．卫星在轨道Ⅱ的运行速度大于第一宇宙速度5、(本题9分)假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．6、对于某一质量确定的物体，下列说法中正确的是（）A．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功B．物体的运动状态改变，其动量一定改变C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D．物体的动能发生改变，其动量可能不变7、(本题9分)一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反的方向运动,反弹后的速度大小为4m/s,则碰撞前后小球速度的变化量Δv和动能变化量ΔEk的大小为()A．Δv=2m/sB．Δv=10m/sC．ΔEk=0.6JD．ΔEk=3J8、(本题9分)如图所示，物块A与水平圆盘保持相对静止，随着圆盘一起做匀速圆周运动，下面说法正确的是()A．物块A受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力B．物块A受重力、支持力、向心力和指向圆心的静摩擦力C．物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着A所在圆周的切线方向D．物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向9、(本题9分)如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了14C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和D．软绳重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和10、2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1；然后点火，使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点．轨道2、1相切于P点．当卫星分别在l、2、1轨道上正常运行时（）A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道1上的速率v1，则v1＜v1．B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2，需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q；卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q，则a1Q=a2Q．D．卫星要由轨道2变轨进入轨道1，需要在P点减速11、如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一质子由静止开始在电场力作用下从A运动到B的过程中，其速度—时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是（）A．电场线方向由A指向BB．场强大小EA>EBC．Q可能为负电荷，也可能为正电荷D．Q在A的左侧且为负电荷12、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤，其中不必要的是__________________________；缺少的是_________________________．（2）用公式进行验证时，对纸带上起点的要求是______________________，为此目的，所选纸带的第一、二两点间距应接近__________________．（3）如果以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的____________，其斜率等于__________________的数值．A．B．C．D．14、(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置：所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离（单位：cm）如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C是连续打下的三个点。(1)关于这一实验，下列操作中正确的是________A．打点计时器应接直流电源B．应先接通电源打点，后释放纸带C．需使用秒表测出重物下落的时间D．释放重物前，重物应靠近打点计时器(2)若重锤质量为1kg，g取9.8m/s2。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=_______J，从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_______J（结果保留两位有效数字）。通过计算，数值上重锤动能的增加量________重力势能的减少量（填“>”“＝”或“<”），你认为产生误差的一个可能的原因是_________.15、(本题9分)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系：（1）下列做法正确的是（___）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行B．在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量___________木块和木块上钩码的总质量（填远大于、远小于或近似等于）（3）某次实验，保持木块所受的合外力相同，测量不同质量的木块在相同的力的作用下的加速度，根据实验数据描绘出a-m图像如图甲所示，由于这条曲线是不是双曲线并不容易确定，因此不能确定a与m成反比，紧接着该同学做了图像如图乙所示．①根据图像是过原点的直线，因此可判断出a与成_______比，即a与m成反比；②根据图像可以得到物体受到的外力为______N．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N，求：（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度；（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌子边线的夹角为，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.17、（10分）我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径．（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．

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、A【解析】

A、B两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零；两人相向运动时，车向左运动，车的动量向左，由于系统总动量为零，由动量守恒定律可知，A、B两人的动量之和向右，A的动量大于B的动量；AB、如果A、B两人的质量相等，则A的速率大于B的速率，A正确，B错误；CD、如果A、B速率相等，则A的质量大于B的质量，CD错误；2、A【解析】

A．电容的单位是法拉，故A正确；B．电流的单位是安培，故B错误；C．电压的单位是伏特，故C场强；D．电阻的单位是欧姆，故D错误．故选A。3、D【解析】

A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C错误；D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．4、C【解析】两个轨道上经过Q点时，卫星的轨道半径相等，根据，解得，轨道半径相等，故加速度相等，A错误；轨道I变轨到轨道II时，需要在经过轨道I上的Q点火加速，故卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，即在Q点需要外力做正功，所以卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能，B错误C正确；第一宇宙速度是最大环绕速度，即近地卫星的环绕速度，根据可知轨道半径越大速度越小，所以轨道II上的运行速度小于第一宇宙速度，D错误．5、B【解析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用。6、B【解析】

A．物体的动量发生改变，则合外力不一定对物体做了功，如匀速圆周运动，故A错误；B．物体的运动状态改变，它的速度一定发生变化，其动量一定改变，故B正确；C．如果物体速度大小不变，方向改变，这时其动量发生变化了，但其动能不变，故C错误；D．物体的动能发生改变，说明其速度大小发生变化了，其动量一定发生变化，故D错误。7、BD【解析】A、规定初速度方向为正方向，初速度v1=6m/s，碰撞后速度则△v=v2-C、对碰撞过程，对小球由动能定理得：W=ΔE点睛：对于矢量的加减，我们要考虑方向，动能定理是一个标量等式，对于动能定理的研究，则无需考虑方向。8、AD【解析】试题分析：隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；对物体受力分析，如图，受重力G，向上的支持力N，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力；故A正确，B错误；若没有摩擦力，则物体将想离开圆心的方向运动，所以物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向，故C错误，D正确。考点：向心力【名师点睛】本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力。9、BD【解析】A、物块下落过程中，软绳对物块做负功，物块的机械能逐渐减小，故A错误；

B、物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=12lsin30°=点睛：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏。10、BC【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：得轨道1的半径比轨道1的半径大，则v1>v1，故A错误；B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C.根据牛顿第二定律得：，得同一点r相同，则，故C正确；D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速，使卫星做离心运动。故D错误；11、AB【解析】

A．由乙图可知质子做加速度越来越小的加速直线运动，所以其受到的电场力越来越小，方向由A指向B。质子带正电，受到的电场力方向和电场线方向相同，故电场线方向由A指向B。故A正确；B．质子受到的电场力越来越小，由可知EA>EB，故B正确；C．质子的加速度越来越小，说明其离点电荷越来越远，所以Q在A的左侧，因为质子做加速直线运动，所以Q为正电荷。故CD错误。故选AB。12、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）秒表，刻度尺；（2）初速度为零，2mm；（3）D，g；【解析】

(1)其中不必要的器材是：秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．缺少的是刻度尺，我们需要刻度尺测量计数点间的距离．(2)用公式=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是初速度为零，所以所选纸带的第一、二两点间距应接近h=，(3)利用v2−h图线处理数据，如果mgh=，那么=gh，知−h图线是过原点的倾斜直线，故选：D；图线的斜率为重力加速度g.【点睛】利用v2-h图线处理数据，如果mgh=，那么-h图线是过原点的倾斜直线，图线的斜率就等于g．14、BD0.480.49<重锤下落过程中受到空气阻力(或纸带与限位孔之间有摩擦)【解析】试题分析：（1）打点计时器应接交流电源，故A错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误；重物下落的时间不需要秒表测量，可以通过打点计时器得出，故C错误；释放重物前，重物应靠近打点计时器，故D正确。（2）B点的瞬时速度vB=xAC2T=(7.06-3.14)×考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，要学会根据可能产生误差的原因进行分析。15、AD远小于正0.12【解析】

（1）调节滑轮的