2023年云南省宣威市第九中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理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)质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H-h)B．-mgh，增加mg(H+h)C．-mgh，增加mg(H-h)D．-mgh，减少mg(H+h)2、(本题9分)如图所示，在风平浪静的海面上有一艘匀速行驶的邮轮．一名船员Ａ用水桶Ｂ到海中取水．某一段时间内，船员拉着连接水桶绳索的另一头将装满了水的水桶提起，船员和水桶以相同的水平速度相对于海面匀速运动，Ａ与Ｂ之间的距离以的规律变化(H为A到海面的距离)．则在这段时间内水桶Ｂ的受力情况和相对于海面的运动轨迹正确的是（）A．A B．B C．C D．D3、嫦娥四号发射岀去后进入近月点约100公里旳环月轨道.关于“嫦娥四号”月球探测器的发-射速度，下列说法正确的是（）A．小于第一宇宙速度B．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间D．大于第三宇宙速度4、(本题9分)在物理学史上，测出万有引力常量G的科学家是（）A．开普勒 B．伽利略 C．牛顿 D．卡文迪许5、(本题9分)下列语句中加点部分描绘的运动情景，可以选取山为参考系的是（）A．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山B．小小竹排江中游，巍巍青山两岸走C．满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎D．两岸青山相对出，孤帆一片日边来6、(本题9分)跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动，随后降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度降至一定值后维持这一速度做匀速运动，直至落地，现在有水平方向的风，下列说法正确的是A．跳伞员落地速度与风速无关B．跳伞员落地时间与风速无关C．风速越大，跳伞员落地速度越小D．风速越大，跳伞员落地时间越短7、(本题9分)如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度）。下列说法正确的是()A．小球的线速度大小为gLB．小球运动到最高点时处于完全失重状态C．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心OD．轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为3mg8、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．地球公转的线速度大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9、(本题9分)已知地球的质量为M，月球的质量为m，月球绕地球的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于（）A． B． C． D．10、(本题9分)已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度11、某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力12、光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小小组应用如图所示装置探究“恒力做功和物体动能变化间的关系”已知小车的质量为，砝码及砝码盘的总质量为，实验步骤如下：①按图示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，读出弹簧测力计的读数．同时，打出一条纸带，由纸带求出小车在相应位置的速度；④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度，并读出相应的弹簧测力计读数．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是_____________A．实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量（2）如上图所示是实验中得到的一条纸带，其中小、、、、、是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，相应计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为．弹簧测力计的读数为，在打点时小车的速度大小为_________；从打点到打点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是___________．（用题中和图中的物理量符号表示）14、（10分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪个物理量______．A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为：=____________．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)如图所示，ab为水平轨道，长度为2R；bc是竖直放置的圆弧轨道，半径为R，bc与ab相切于b点．一质量为m的小球，在水平拉力F作用下，自a点由静止开始向右运动，至b点时撤去拉力F．设整个轨道光滑，F＝mg，g为重力加速度．求：（1）小球到达圆弧轨道的最低点b时对轨道的压力大小；（2）小球离开c点后能上升的最大高度．16、（12分）(本题9分)质量为M=1kg的小平板车静止在光滑的水平面上，车的一端静止着质量为m=1kg的物体A（可视为质点），如图一颗质量为的子弹以v0=600m/s的水平速度射穿物体A后速度变为v1=100m/s（穿过时间极短）．最后A未离开平板车．物体Ａ与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.5,求：（1）物体A对子弹的冲量大小；（2）物体A在平板车上运动的时间；（3）平板车的最小长度．17、（12分）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。

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】

以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：Ep=-mgh物体下落的高度差为H+h，所以重力做功为：W=mg(H+h)重力势能减小mg(H+h)A.mgh，减少mg(H-h)；与分析不符，故A项错误。B.-mgh，增加mg(H+h)；与分析不符，故B项错误。C.-mgh，增加mg(H-h)；与分析不符，故C项错误。D.-mgh，减少mg(H+h)；与分析相符，故D项正确。2、B【解析】

根据l=H−t+t2，可知B在竖直方向上是匀减速上升的，悬索中拉力小于重力，即表示拉力F的线段要比表示重力G的线段短，飞机在水平方向匀速率运动，所以F.G都在竖直方向上；向上减速，运动轨迹应向下偏转，只有B符合，所以在这段时间内关于水桶B的受力情况和运动轨迹正确的是B.故选B.点睛：由l=H-t+t2可以得知B在竖直方向上的运动情况是匀减速运动，可知表示拉力的线段要比重力的线段短，由飞机在水平方向匀速，可判断F的方向，由在竖直方向上做减速运动，可知轨迹应是向下偏转的．3、B【解析】

嫦娥四号进入近月点约100公里的环月轨道后，仍围绕地球做椭圆运动，未摆脱地球的引力束缚，故嫦娥四号的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故选项B正确，A、C、D错误．4、D【解析】开普勒发现了行星运动三定律，伽利略利用理想斜面实验与逻辑推理相结合导出了力不是维持物体运动的原因，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量，D正确．5、A【解析】试题分析：“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山“是以“万重山“为参考系的，A正确；“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的，选项B错误；看山恰似走来迎，意思是说山在向船运动，所以选择的参考系为船，C错误；两岸青山相对出，孤帆一片日边来，是以太阳为参考系的，D错误。考点：参考系【名师点睛】①参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体，参考系可以是不动的，也可以是变速运动的物体。②参考系的选择是任意的，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则，研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。③对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同。运动是绝对的，静止是相对的。6、B【解析】跳伞员参与水平方向的风速和竖直方向的运动；落地时间以及落地的竖直速度只由竖直方向的分运动来决定，与风速无关；落地的速度等于风速与竖直速度的矢量和，即，可知风速越大，落地的速度越大；故选B.7、BC【解析】A：小球的向心加速度大小为g，则a=v2RB：小球运动到最高点时，加速度方向竖直向下，加速度大小为g，处于完全失重状态。故B项正确。C：当轻杆转到水平位置时，向心加速度方向水平，对小球受力分析可得，轻杆对小球作用力的水平分量提供向心力，轻杆对小球作用力的竖直分量与重力抵消；则轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心O。故C项正确。D：轻杆在匀速转动到最低点时，轻杆对小球作用力最大；则Fm-mg=mv8、BD【解析】

行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：；则有：A.，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A错误；B.，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B正确；C.，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；D.，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D正确；9、BD【解析】试题分析：月球绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供月球的向心力，则有：解得：，故BD正确．考点：万有引力定律的应用.10、CD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，则，所以只能求出太阳的质量；故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量，但不知道地球半径，求不出地球密度；故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，根据密度定义得：，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，，根据密度定义得：，故D正确．11、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。12、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BFS【解析】（1）由图可知，实验过程中砝码向下加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，故B正确；实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故C错误；由于不是砝码的重力即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故D错误；故选B.（2）在打B点时小车的速度大小为；从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是W=FS；在打E点时小车的速度大小为；小车动能的增量是．点睛：解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力．14、D【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．故选D．（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬