福建省安溪县二级达标高中校际教学联盟2023年物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h2、(本题9分)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、(本题9分)某段水平公路转弯处弯道所在圆半径为40m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为0.25，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2，汽车转弯时不发生侧滑的最大速率为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s4、(本题9分)如图，光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，下列物理量中数值将不变的是（）A．周期B．线速度C．角速度D．向心加速度5、(本题9分)下列叙述中，正确的是A．加速度恒定的运动不可能是曲线运动B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小D．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的6、(本题9分)运动员向静止的球踢了一脚(如图)，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了t＝10s停下来，则运动员对球的冲量为()A．1000N•sB．500N•sC．0N•sD．无法确定7、(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b8、(本题9分)用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力9、(本题9分)关于向心力的下列说法中正确的是()A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒力C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力10、(本题9分)天文学家有这样一个大胆推测：地球有一个从未谋面的“兄弟”，其运行轨道就在地球的运行轨道上，也就是说从地球上看，这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球捉迷藏，所以人类一直未能发现它．由以上信息不可以确定这颗行星的(设地球的公转周期、轨道半径、平均密度、自转周期为已知)（）A．公转周期 B．平均密度 C．轨道半径 D．自转周期11、(本题9分)如图所示，水平地面上固定着总长为L的斜面，一小物块(可视为质点)从斜面顶端O点由静止开始下滑，到达斜面底端的B点时速度大小为v，所用时间为t；若小物块到达斜面上某一点A时速度大小为v，OA距离为LA，由O到A的时间为tA.下列说法正确的是()A．LA＝ B．LA＝ C．tA＝ D．tA＝12、(本题9分)以下说法正确的是（）A．动量为零时，物体一定处于平衡状态B．一对作用力与反作用力的冲量一定等大且反向C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变D．物体受到恒力的作用也可能做曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”，图中气垫导轨已调至水平．（1）测得两光电门中心间的距离为L，测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d，记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2，则滑块通过光电门1和2时的速度大小分别为v1=______和v2=________．（2）在（1）中，从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F，滑块、挡光条和力传感器的总质量为M，若动能定理成立，则必有FL=_________．（用对应物理量的符号表示）（3）该实验__________（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量．14、（10分）(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程在弹簧的弹性限度内进行。弹簧伸长过程中某位置毫米刻度尺示数如图，则其读数为________cm.。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．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）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。16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为M=2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h=0.8m.一质量为m=10g的子弹以水平速度v0=400m/s射入物块后，以水平速度v02射出，已知重力加速度g取10m/s（1）此过程中系统损失的机械能ΔE；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离s.17、（12分）(本题9分)从20m高处水平抛出的物体，落地速度为25m/s，求该物体:(1)刚抛出时的速度大小(2)飞行的水平距离?(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、A【解析】

根据，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错误。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】

汽车转弯时不发生侧滑，静摩擦力充当向心力，有：mg=m，解得汽车转弯时不发生侧滑的最大速率v==m/s=10m/s，故B正确，ACD错误。4、B【解析】

轨道对小球的支持力与速度方向垂直，则轨道对小球的支持力不做功，根据动能定理，合力不做功，则动能不变，即小球的线速度大小不变；故B正确；根据v=ωr，线速度大小不变，转动半径减小，故角速度变大；故C错误；根据T=2πω，角速度增加，故周期减小；故A错误；根据5、C【解析】

A、平抛运动只受重力，加速度恒定，但是曲线运动，故A错误；B、物体做匀速圆周运动，所受的合力才一定指向圆心，故B错误；C、加速度方向或恒力的方向竖直向下，设速度方向与竖直方向的夹角为θ，根据，因为竖直分速度逐渐增大，则θ逐渐减小，故C正确；D、是开普勒在观察太阳系行星运动时得到的规律，在实验中不能验证，故D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．D选项属于常识性问题，平常多看多记．6、D【解析】由题，踢球时的力，但不知道该力作用的时间，所以不能求出力的冲量，故ABC错误，D正确。点睛：该题考查冲量的计算，但在解答的过程中要注意时间是球在地面上滚动的时间，不是的力的作用时间。7、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”．8、BD【解析】

AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．9、AD【解析】

A．向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；B．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；C．物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，故C错误；D．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，不为零，故D正确；故选AD．【点睛】向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当物体做匀速圆周运动时合力才指向圆心时，合力才完全充当向心力.10、BD【解析】

A万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：行星的周期，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相等，A可以确定，不符合题意；B．这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，B无法确定，符合题意；C．根据题意，此行星运行轨道就在地球的运行轨道上，故这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，C可以确定，不符合题意；D．这颗行星的自转周期与地球周期相比无法确定，故D无法确定，符合题意。故选BD。11、BC【解析】

根据匀加速直线运动位移速度公式得：v2-0=2aL，，联立可得：，故A错误，B正确；根据速度和时间关系可得：v=at，，联立可得：，故BC正确，AD错误．12、BD【解析】动量为零，物体的速度为零，但物体的合外力不一定为零，所以物体不一定处于平衡状态．如物体做竖直上抛运动时，到达最高点时速度为零，但物体处于非平衡状态．故A错误．作用力与反作力大小相等，同时产生同时消失，故二力的冲量一定大小相等，方向相反；故B正确；物体所受合外力不变时，运动状态变化，其动量一定变化，故C错误．例如各类斜抛体运动，物体受到恒力的作用也可能做曲线运动；故D正确．故选BD．【点睛】根据动量与冲量的定义式，明确冲量是力在时间上的积累效果，并明确冲量与动量的矢量性．当物体的速度保持不变时处于平衡状态．系统所受合外力为零时，其动量守恒．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、不需要【解析】

（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门1和2的瞬时速度．（2）根据拉力做功等于动能变化量得出动能定理成立的表达式．（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【详解】（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门1的瞬时速度为：，通过光电门2的瞬时速度为：，（2）拉力做功等于动能的变化量，则有：，（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【点睛】本题中拉力等于滑块所受的合力，探究拉力做功与动能变化量的关系，拉力通过传感器得出，不需要用砝码盘和砝码的重力表示，则不需要满足砝码盘和砝码的质量远小于滑块的质量．14、25.85；200；弹簧本身有重力；【解析】

毫米刻度尺读数为25.85cm；F-x图像的斜率等于劲度系数，则k=F【点睛】此题考查的测量弹簧劲度系数的实验。关键是搞清F-x图像的物理意义，需要注意是：我们要考虑到弹簧自身的重力作用会使弹簧在竖直方向上有一定的伸长。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）航天器在火星表面附近做圆周运动所需的向心力是由万有引力提供，有：得当航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时有故（2）在星球表面忽略自转时有