山西省吕梁市联盛中学2022-2023学年物理高一下期末经典试题含解析

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)漠河和广州所在处物体具有的角速度和线速度相比较（）A．漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大B．漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大C．两处地方物体的角速度、线速度都一样大D．两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大2、(本题9分)一质量为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，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．mglcosθ B．FlsinθC． D．3、如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球．在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A．把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子后的瞬间（细绳没有断），下列说法正确的是A．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍B．小球的线速度突然增大到原来的3倍C．小球的角速度突然增大到原来的1.5倍D．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍4、(本题9分)嫦娥四号探测器作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。嫦娥四号探测器在月球表面着陆过程十分复杂，要经过一系列的轨道变换，其中就包括如图所示的由圆形轨道变轨为与之相切的椭圆轨道。下列说法正确的是A．嫦娥四号沿圆轨道运行时加速度等于月球表面的重力加速度B．嫦娥四号沿椭圆轨道运行时，越接近月球其运行速率越小C．嫦娥四号在圆轨道上运行的周期大于在椭圆形轨道上运行时的周期D．嫦娥四号轨道由圆变成椭圆必须点火加速，消耗燃料化学能用以增加机械能5、(本题9分)人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）在轨道运行的过程中，常常需要变轨。除了规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命。据介绍，由于受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作，常此以久将使得其轨道越来越低，最终将会坠落大气层．下面说法正确的是（）A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D．轨道半径减小后，卫星的环绕角速度减小6、(本题9分)如图所示，带正电q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg．以下判断正确的是：()A．物体将沿斜面减速下滑 B．物体将沿斜面加速下滑C．物体仍保持匀速下滑 D．仅当qE=mg时，物体继续保持匀速下滑7、(本题9分)下列说法正确的是A．做曲线运动的物体所受合外力一定变化B．互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．做曲线运动的物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向不一定指向圆心8、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动9、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是A．电动机多做的功为mv2/2B．物体在传送带上的划痕长v2/2μgC．传送带克服摩擦力做的功为mv2/2D．电动机增加的功率为μmgv10、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度11、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体；B．匀速下落的降落伞；C．光滑曲面上自由运动的物体；D．被吊车匀速吊起的集装箱；12、(本题9分)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<．在小球从M点运动到N点的过程中A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。（1）用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板（选填左或右）使电容器带电。①将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；②两板间插入电介质时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）。（2）下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代14、（10分）(本题9分)某同学利用如图甲所示的气垫导轨验证机械能守恒定律．在处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为．打开气源，调节气垫导轨旋钮，使导轨与水平面的倾斜角为，滑块从处由静止释放，此时遮光条与光电门之间的距离为，宽度为的遮光条经过光电门挡光时间为，重力加速度为．①用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示．其读数为_______________．②滑块由点运动到点的过程中，滑块动能增加量____________，滑块重力势能减少量_______________．（以上结果均用题中所给字母表示）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）2013年6月20日上午，王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课，如图所示，王亚平在失重环境下讲授并展示了弹簧称实验、单摆实验、陀螺实验、水球实验等。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示），已知这次太空授课的时间为t，“天宫一号”作匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，引力常量为G。(1)求在太空授课的过程中“天宫一号”绕地球运行的线速度大小；(2)求在这次太空授课的时间t内“天宫一号”与地心连线所转过的角度；(3)在太空失重的环境中，请你判断能否用天平测物体的质量，如果能，请说明理由；如果不能，请你简述一个可以测质量的方案。16、（12分）(本题9分)如图所示,一个不透明的小球以角速度沿顺时针方向匀速圆周运动,圆的直径与光屏垂直,延长线交于点.以点为坐标原点,以方向为正方向建立轴.时刻小球运动到点,平行光束沿垂直于的方向照到光屏上,在点显示出小球的影.试求任意时刻影的坐标.17、（12分）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．

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、D【解析】

由于漠河和广州都绕地轴一起转动，漠河地面上的物体随地球自转的角速度与广州地面上的物体随地球自转的角速度相同；漠河地面上的物体随地球自转的半径小于广州地面上的物体随地球自转的半径，由v=ωr知，漠河地面上的物体随地球自转的线速度小于广州地面上的物体随地球自转的线速度A.漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大与分析不符，故A项错误；B.漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大与分析不符，故B项错误；C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大与分析不符，故C项错误；D.两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大与分析相符，故D项正确。2、D【解析】

根据动能定理W=WG+WF=ΔEk=0，WG=-mgl(1−cosθ)，所以WF=mgl(1−cosθ)，故ABC错误，D正确．故选D3、A【解析】

B.小球摆下后由机械能守恒可知：，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的线速度相同，故B错误.C.由于半径变为原来的，根据v=rω可得，小球的角速度突然增大到原来的3倍，故C错误.A.根据,可知半径变为原来的，向心加速度突然增大到原来的3倍，故A正确.D.在最低点由：,可得，半径改变前，半径变为原来的时，可知，则拉力变为原来的倍；故D错误.4、C【解析】

A.在圆轨道运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A错误；B.沿椭圆轨道运行时，近月点的速率大于远月点的速率，B错误；C.圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，在圆轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，C正确；D.由圆轨道进入椭圆轨道必须制动减速，D错误。5、C【解析】

卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：解得：故在轨道半径减小后，周期减小，线速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.6、C【解析】

设斜面倾角为θ，摩擦因数为μ．质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，则有mgsinθ=μmgcosθ即有sinθ=μcosθ当加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg，此时物体合力应为：F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ=0所以物体仍保持匀速下滑。A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。7、CD【解析】

AC.物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误，C正确；B.当两分运动的合加速度与合初速度在同一直线上时，物体做匀变速直线运动，故B错误；D.当物体做变速圆周运动时合力与速度成锐角或钝角，合力不指向圆心；只有匀速圆周运动合力才指向圆心全部用来提供向心力，故D正确.8、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．9、BD【解析】试题分析：A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于．故A错误．B、物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移．则物体相对位移．故B正确．C、传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，C错误．D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，所以D正确．故选BD．考点：本题考查了动能定理的应用；滑动摩擦力；牛顿第二定律．10、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．11、AC【解析】

（1）物体做平抛运动的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，A正确；（2）匀速下落的降落伞动能不变，重力势能逐渐减小，故机械能减小，B错误；（3）在光滑曲面上自由运动的物体，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C正确；（4）被吊车匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能逐渐增大，机械能增加，D错误。故本题选AC。12、BCD【解析】

牛顿第二定律、能量守恒定律【详解】A．因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<知M处的弹簧处于压缩状态，N处的弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对小球选做负功后正功，选项A错误．B．当弹簧水平时，竖直方向的力只有重力，加速度为g；当竖直方向的合外力为mg时，加速度为也g，则有两个时刻的加速度大小等于g，选项B正确；C．弹簧长度最短时，即弹簧水平，弹力与速度垂直，则做功的功率为零，选项C正确；D．由M→N的动能定理，因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，则由弹力作功特点知，即，选项D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）右，①变小，②变小，（2）BCD【解析】

（1）用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板，可使电容器带电，因为若与左侧极板接触，由于左侧极板接地而使电荷被“中和”，从而不能使电容器带电。①根据电容的决定式C知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小。②根据电容的决定式C知，两板间插入电介质时，电容增大，根据U知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小。（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况。故A正确，B错误。C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代。电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转。故CD错误。故选：BCD。14、9.4【解析】(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，宽度