2023-2024学年江西省重点中学高一物理第二学期期末调研试题含解析

2023-2024学年江西省重点中学高一物理第二学期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：（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、由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A．轨道平面可以不同B．轨道半径可以不同C．质量可以不同D．速率可以不同2、(本题9分)在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应A．在赤道附近发射，发射方向自西向东B．在赤道附近发射，发射方向自东向西C．靠近南极发射，发射方向自南向北D．靠近北极发射，发射方向自北向南3、(本题9分)宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是()A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球的第一宇宙速度为D．通过以上数据无法确定该星球的密度4、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大5、(本题9分)运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（）A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能B．运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大C．运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小D．人体的重力势能是人体和撑杆这个系统所共有6、(本题9分)电池甲和乙的电动势分别为E1和E1，内电阻分别为r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙电池分别向电阻R供电，则电阻R所消耗的电功率正好相等．若用甲、乙电池分别向电阻R'（R'>R）供电，则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P17、如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值8、(本题9分)旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生“模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（）A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大9、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J10、如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL11、(本题9分)一个小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功8J，除重力之外其他力做功3J．关于小球的能量，下列说法正确的是（）A．在a点的重力势能比在b点多8JB．在a点的动能比在b点多11JC．在a点的机械能比在b点少3JD．在a点的机械能比在b点多3J12、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（）A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C．小球运动的整个过程中机械能守恒D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)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、（10分）(本题9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s(g取（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______A．小球平抛的初速度相同B．小球每次做不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间均相同D．小球通过相同的水平位移所用时间相同．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）如图甲所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝1900Ω，R2＝Ω．则：（1）当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？（3）利用改装后的电压表对图乙的电路进行故障分析．接通S后，将电压表并联在A、C两点时，电压表有读数；当并联在A、B两点时，电压表读数为零，请写出存在故障的可能情况．16、（12分）(本题9分)如图所示，R1=R2=2.5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电压表为理想电表。闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，当滑片P分别滑到变阻器的两端a和b时，电源输出功率均为4.5W。求(1)电源电动势；(2)滑片P滑动到变阻器b端时，电压表示数。17、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能；(2)小球到达C点时的速度；(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．

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、C【解析】

A.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A错误；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得：因为ω一定，所以r必须固定，故B错误；C.许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故C正确；D.根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变。故D错误。2、A【解析】

由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据v=rω可知，地球上各点自转的ω是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，由于地球自转方向为由西向东，故最理想的发射场地应在地球的赤道，且发射方向自西向东。A.在赤道附近发射，发射方向自西向东，与结论相符，选项A正确；B.在赤道附近发射，发射方向自东向西，与结论不相符，选项B错误；C.靠近南极发射，发射方向自南向北，与结论不相符，选项C错误；D.靠近北极发射，发射方向自北向南，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】试题分析：设该星球的重力加速度为，则根据自由落体运动规律：，得到：，故选项B错误；根据在表面重力等于万有引力：，可以得到：，故选项A正确；根据，则第一宇宙速度为：，故选项C错误；根据密度公式：，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住自由落体运动的加速度就等于重力加速度，能熟练根据万有引力等于重力求天体的质量及密度．4、D【解析】

A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知振幅A=1cm；故A项不合题意.B.由图知，振子完成一个周期性的运动为正弦图象，读出周期为T=4s；则频率f=1C.在第2s末，振子的位移为0，其加速度为0；故C项不合题意.D.在第2s末，振子的位移为0，说明振子经过平衡位置，速度最大；故D项符合题意.5、A【解析】

A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能，故A正确；B．运动员在最高点时，杆恢复原长，重力势能最大，撑杆弹性势能最小，故B错误；C．运动员越过横杆下落过程中，只受重力，机械能守恒，故C错误；D．人体的重力势能是人体和地球这个系统所共有的，故D错误。故选A。6、A【解析】试题分析：根据题意做出路端电压U和电流I的关系如上图（U=E-Ir），在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态．此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正确．考点：电功率和闭合电路欧姆定律7、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.8、BCD【解析】

A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；D．等效重力等于向心力，故故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。9、BC【解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．10、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．11、AC【解析】

A．重力做功等于重力势能的变化量,重力做功8J，所以重力势能减小8J，故A正确；B．从a点运动到b点的过程中，合外力做功为11J，根据动能定理可知，动能增加11J，所以在a点的动能比在b点少11J，故B错误；CD．机械能的变化取决于除重力以外的力，故机械能增加了3J，在a点的机械能比在b点少3J，故C正确；D错误。故选AC．点睛：解决本题需掌握:重力做功等于重力势能的变化量;合力做功等于动能的变化量;除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量.12、BC【解析】

AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有得小球通过点的最小速度为小球离开点后做平抛运动，则有解得小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）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