辽宁省大连市2023年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（）A．电流I=U/R B．电场强度E=F/qC．电阻R=ρl/S D．电容C=2、(本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则（ ）A．两行星表面处重力加速度之比为1:4B．两卫星的角速度之比为2:1C．卫星的周期之比为2:1D．两行星第一宇宙速度之比为1:23、(本题9分)下列情况中加点的物体，可以看作质点的是（）A．计算火车通过南京长江大桥的时间B．研究花样滑冰运动员的动作情况C．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时D．研究跨栏运动员跨栏时身体各部位的姿势4、(本题9分)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m5、(本题9分)如图所示，用水平恒力F拉着一物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是A．有摩擦力比无摩擦力时，力F做的功多B．物体加速运动比减速运动时，力F做的功多C．物体无论怎样运动，力F做的功相等D．有摩擦力与无摩擦力时，力F的平均功率相等6、如图所示，有关地球人造卫星轨道的正确说法有（）A．a、b、c均可能是卫星轨道B．卫星轨道只可能是aC．a、b均可能是卫星轨道D．b可能是同步卫星的轨道7、2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定()A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度8、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑9、(本题9分)如图所示，图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言()A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b10、(本题9分)如图所示，质量分别为m和2m的A,B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E.在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是A．撤去推力的瞬间，B的加速度大小为B．从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A,B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒C．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为D．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E11、滑滑梯是小朋友们喜爱的娱乐项目之一。如图所示，一小孩在公园中的粗糙滑梯上由静止加速滑下。关于小孩下滑的过程，下列说法正确的是A．滑梯对小孩的摩擦力做负功B．滑梯对小孩的支持力做正功C．小孩所受重力的功率减小D．小孩增加的动能小于减少的重力势能12、如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母）（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=_________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）14、（10分）(本题9分)为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220V的交流电源J．天平K．秒表(1)根据实验装置，你认为实验中不需要的器材是_____、_______。（填写器材序号）(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0-6），测出0到l、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2=________。(3)若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_____。在实验数据处理时，如果以v2/2为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出图象，其图线斜率的表达式为____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)目前武汉有若干辆超级电容车试运行，其特点是充电快、运行远，只需在乘客上车间隙充电30s～1min，就能行驶3km～5km.假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的k＝0.15倍，g取10m/s(1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度vm；(2)若超级电容车从静止开始以a＝0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间t；(3)若超级电容车以额定功率从静止开始运动经过t'16、（12分）地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。17、（12分）(本题9分)某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛，当速度大小变为10m/s时，所经历的时间可能是多少？此时离抛出点的高度为多少？(不计空气阻力，g=10m/s2)

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、B【解析】

A.电流I=UB.电场强度E=FC.电阻R=ρl/S是电阻的决定式，故不属于比值定义法，故C不符合题意；D.电容的决定式C=εS2、B【解析】

A、根据g=2πT2B、根据ω=2πT可知两卫星的角速度之比为C、根据题意可知卫星的周期之比为1:2，故C错；D、根据第一宇宙速度公式v=gR综上所述本题答案是：B【点睛】研究卫星绕行星匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.3、C【解析】

A、计算火车通过南京长江大桥的时间时，火车的长度不能忽略，故不能简化为质点；故A错误．B、研究花样滑冰运动员的动作情况时，要考虑运动员的姿态，故不能简化为质点；故B错误．C、研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时，卫星的大小可以忽略不计；故C正确．D、研究运动员跨栏时身体各部位的姿势，如把他看作质点，就无法分辨他的动作和姿势，故不能把他看作质点；故D错误．故选C．【点睛】关键抓住把物体看作质点的条件行判断，不是看物体的绝对体积和质量，而要看物体的大小和形状对所研究的问题是不是没有影响或影响可忽略不计．4、D【解析】

宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码向上加速时，弹簧秤的示数为F，

则有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充当向心力：mv2r=mg【点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力。重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁。5、C【解析】

A.F为恒力，F做功的大小W=Fx，与有无摩擦力无关，故A错误。BC.根据W=Fx知，无论加速还是减速，F做功一样多，故B错误C正确。D.有无摩擦力时，F做功相等，有摩擦力时，加速度较小，运动时间较长，则平均功率较小，可知有摩擦力与无摩擦力时平均功率不等，故D错误。6、C【解析】

地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故AB错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误．故选C．【点睛】本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．7、AB【解析】试题分析：根据得，，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较．8、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。9、BC【解析】

A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道a是不可能的，故A错误．B、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此卫星的轨道可能为b、c，故B，C正确．D、而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故同步卫星的轨道不可能为b；故D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心；以及同步卫星需要满足的“七定”．10、AC【解析】A、撤去F后，B水平方向受到弹簧的弹力F，根据牛顿第二定律：加速度a=，A正确；B、A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，B正确、C错误；D、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒．当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体相同速度为v，A离开墙时,B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得：2mv0=3mv，又联立得到弹簧的弹性势能最大值为EP=E/3，D正确．故选：ABD．【名师点睛】B受两个力作用处于平衡状态，说明B所受弹力的大小等于F，故撤去F时，B的合力大小为弹力大小，根据牛顿第二定律求产生的加速度a，在A离开墙壁前受墙壁对系统的作用力，系统不满足动量守恒条件，又因为墙壁作用力对A不做功，故系统满足机械能守恒条件．A离开墙壁后系统机械能守恒动量也守恒，故系统动能不可以为0，则弹簧弹性势能不可能与系统总机械能相等．11、AD【解析】

A.滑梯对小孩的摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功，故A正确；B.支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功，故B错误；C.小孩加速滑下，竖直分速度一直增大，故功率增大，故C错误；D.小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，故小孩增加的动能小于减少的重力势能，故D正确.12、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确，D错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD左0.7620.759纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力等【解析】

（1）[1]根据mgh=可知，验证机械能拿守恒，不用测出重锤的质量．[2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤．(2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大，速度在增大，因此左端与重物相连；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[5]B点的速度为v=m/s,△Ek==0.759J.[6]产生误差主要时因为存在阻力，填写纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力均可．14、H；K；v2=d3【解析】（1）实验中，打点计时器可以直接记录时间，所以不需要秒表，电火花打点计时器需要220V的交流电源，不需要低压交流电源，所以不需要的器材为：H、K。

（2）点2的瞬时速度为：v2=d（3）从点1到点5，动能的增加量为12(M+m)（v52-v12），则需要验证的动能定理表