2023株洲炎陵县高一下学期6月期末物理试题含解析

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炎陵县2023年上期高一期末质量检测——物理一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。1. 开普勒仔细研究了哪位天文学家连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律（　　）A. 托勒密 B. 哥白尼 C. 伽利略 D. 第谷【答案】D【解析】【详解】开普勒仔细研究了丹麦天文学家第谷连续20年对行星观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律。故选D。2. 从做自由落体运动枪里水平射出的不同子弹（不计空气阻力）最后落在同一水平地面上，则这些子弹（　　）A. 落地时刻相同，落地位置不同 B. 落地时刻不同，落地位置不同C. 落地时刻相同，落地位置相同 D. 落地时刻不同，落地位置相同【答案】A【解析】【详解】子弹做自由落体运动，高度相同，落地时刻相同；不同子弹，初速度不同，落地位置不同。故选A。3. 在地面上以初速度v0把小球竖直向上抛出，经过时间t1，小球到达最高点。不计空气阻力。小球在上升过程中的速度v随时间t的变化关系如图所示，则小球（　　）A. 在时间内，加速度逐渐减小 B. 在时间内，重力势能先增大后减小C. 在时间内，动能逐渐减小 D. 到达最高点时加速度为0，处于平衡状态【答案】C【解析】【详解】A．小球做竖直上抛运动时只受重力，加速度恒定不变，始终为重力加速度，A错误；B．在时间内，小球一直向上做匀减速直线运动，重力势能逐渐增大，B错误；C．由图像可知，在时间内，小球速度逐渐减小，故动能逐渐减小，C正确；D．到达最高点时小球只受重力，加速度为重力加速度，受力不平衡，D错误。故选C。4. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则2节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（　　）A. 120km/h B. 180km/h C. 240km/h D. 300km/h【答案】C【解析】【详解】设每节车厢所受的阻力为f，若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则P=Fvm=5fvm设2节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为vm′，牵引力等于阻力时速度最大，则有2P=5fvm′联立两式解得vm′=240km/h故C正确，ABD错误。
故选C。5. 两个体重相同的学生分别以图示路径由静止从地面登上高为h的阶梯顶端A。对于这个过程，下列说法正确的是（　　）A. 两学生的位移相等 B. 两学生运动时间一定相等C. 两学生克服重力做功一定相等 D. 两学生克服重力做功的平均功率一定相等【答案】C【解析】【详解】A．由位移的定义可知，两学生的位移不相等，A错误；B．由于两学生的位移不相等，且运动速度不知道，故两学生运动时间无法比较，B错误；C．由于两学生竖直方向上升的高度相同，且两同学体重相同，故克服重力做功一定相等，C正确；D．由于两学生运动的时间不知道，故两学生克服重力做功的平均功率无法比较，D错误。故选C。6. 径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km的空间站完成径向交会对接。掌握径向对接能力，可以确保中国空间站同时对接多个航天器，以完成不同批次航天员在轨交接班的任务，满足中国空间站不间断长期载人生活和工作的需求。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄点”；到达“中瞄点”后边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态（如图所示）；姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是（　　）A. 远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度B. 近距离导引过程中，飞船的机械能不断减少C. 姿态调整完成后至对接完成，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度D. 姿态调整完成后至对接完成，需要沿飞船与地心连线向地球喷射燃气【答案】C【解析】【详解】A．根据可得由于飞船的轨道半径小于空间站的轨道半径，则远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度大于空间站的线速度，故A错误；B．近距离导引过程中，需要飞船点火加速，则机械能增加，故B错误；CD．如图所示，姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度等于空间站的角速度，根据飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度，对接时，飞船与空间站的线速度也应该相等，则飞船同时也应该有切向的加速度，不可能仅沿飞船与地心连线向地球喷射燃气，故C正确，D错误。故选C。二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7. 下列行为不可以在绕地球做匀速圆周运动的“天宫二号”舱内完成的有（　　）A. 用台秤称量重物的质量B. 用水杯喝水C. 用沉淀法将水与沙子分离D. 给小球一个很小的初速度，小球就能在细绳拉力下在竖直面内做圆周运动【答案】ABC【解析】【详解】A．重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法用台秤称量重物的质量，A符合题意；B．水杯中的水处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，B符合题意；C．沙子和水处于完全失重状态，不能用沉淀法将水与沙子分离，C符合题意；D．小球处于完全失重状态，给小球一个很小的初速度，小球就能在细绳拉力下在竖直面内做圆周运动，D不符合题意。故选ABC。8. 关于机械能守恒，下列说法中正确的是（　　）A. 物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒B. 物体做匀速运动，其机械能可能不守恒C. 物体沿竖直方向向下做加速度为的匀加速运动，其机械能减少D. 物体所受合力为零，其机械能一定守恒【答案】BC【解析】【详解】A．物体所受合力不为零，其机械能也可能守恒，例如自由落体运动，选项A错误；B．物体做匀速运动，其机械能可能不守恒，例如物体向上做匀速直线运动，选项B正确；C．物体沿竖直方向向下做加速度为的匀加速运动，则除重力外肯定受到向上的外力对物体做负功，则其机械能减少，选项C正确；D．物体所受合力为零，其机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动，选项D错误。故选BC9. 如图所示，粗糙水平转台上，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定转轴匀速转动，A的质量为，B的质量为．已知A、B到转动轴的距离为，A与B间的动摩擦因数为，B与转台间的动摩擦因数为，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取）则下列说法正确的是(　　)A. B需要的向心力是A的3倍B. 转台对B的摩擦力是B对A的摩擦力的3倍C. 如果木块A、B与转台始终保持相对静止，转台角速度的最大值为D. 随着角速度的不断增大，A先滑动【答案】BD【解析】【详解】A．根据可知B需要的向心力是A的2倍，选项A错误；B．对木块A，B对A的摩擦力提供向心力，则有以AB为整体，转台对B的摩擦力提供整体的向心力，则有则转台对B的摩擦力是B对A的摩擦力的3倍，选项B正确；CD．因A与B之间的动摩擦因数较小，故当角速度增加时A先滑动，设A刚要滑动时转台的角速度为，此时有解得转台的最大角速度为选项C错误，D正确；故选BD。10. 如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角a=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上滑的最大高度为3.0 m。选择地面为参考平面，上滑过程中，物体的机械能E随物体离地面的高度h的变化关系如图乙所示。取g=10m/s2，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80。则（　　）A. 物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50B. 物体的质量C. 物体上滑过程中的加速度大小a=1 m/s2D. 物体回到斜面底端时的动能Ek=10 J【答案】AD【解析】【分析】【详解】A B．以地面为参考平面，物体在斜面的最高点时，速度是零，动能是零，所以物体的机械能有E=Ep=mgh解得物体质量物体在沿斜面向上运动中，只有重力、摩擦力做功，由动能定理可得解得μ=0.5A正确，B错误；C．物体上滑运动中受到重力、滑动摩擦力、支持力，由牛顿第二定律可知mgsin37°+μmgcos37°=ma解得物体上滑时的加速度大小为a=gsin37°+μgcos37°=10×0.60m/s2+0.5×10×0.80m/s2=10m/s2C错误；D．物体在上滑和下滑的运动中，受到的摩擦力大小相等，方向相反，在整个运动中，只有滑动摩擦力做负功，重力、支持力做功是零，因此摩擦力做负功等于物体机械能的减少，所以物体回到斜面底端时的动能Ek=Em−2μmgcos37°×=50J−2×0.5×1×10×0.80×J=10JD正确。故选AD。第Ⅱ卷三、填空题：每空2分，共16分。11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度9.8m/s2，某同学选择了如图所示的一条理想的纸带，并用刻度尺测量出了各计数点到O点的距离．图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点．当重物由O点运动到C点时，已知重物质量为1kg，请根据以上数据，填写出下面四个空（计算结果保留三位有效数字）：（1）由上图可知，重物与纸带的____端相连．（填“左”或“右”）；（2）重力势能的减少量____J；（3）动能的增加量____J；（4）根据计算的数据可得出结论：_______________．【答案】    ①. 左    ②. 2.74    ③. 2.72    ④. 在实验误差的允许范围内，重物的重力势能的减小量等于其动能的增加量，所以重物的机械能守恒【解析】【详解】（1）[1]因为纸带做匀加速运动，相邻两点间的距离逐渐变大，故重物与纸带的左端相连；（2）[2]重物由O点运动到C点时重力势能的减少量（3）[3]打C点时的速度动能增加量（4）[4]根据计算的数据可得出结论:在实验误差的允许范围内，重物的重力势能的减小量等于其动能的增加量，所以重物的机械能守恒。12. 采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图1中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。（1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是___________。A．秒表         B．天平         C．重锤线                 D．弹簧测力计（2）关于本实验的一些说法，正确的是___________。A．斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同B．应该将斜槽轨道的末端调成水平C．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点OD．为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接（3）某次用方格纸记录的数据如图3，每小格的边长，图上记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）【答案】    ①. C    ②. B    ③. 1.5    ④. 2【解析】【详解】（1）[1] 实验中需要通过重垂线确定y轴，不需要秒表，因为时间可以通过竖直位移求出，不需要测量小球的质量，则不需要天平和弹簧测力计。故选C。（2）[2] A．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故A错误；B．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故B正确；C．以小球在斜槽末端时，球心在白纸上的投影作为坐标原点，故C错误；D．为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线连接，故D错误。故选B。（3）[3][4]由图3可知，，因此A到B与B到C的时间相等，设为T，小球在竖直方向做自由落体运动，则有代入数据解得水平方向的速度为B点的竖直分速度为四、解答题∶共40分，要求有必要的文字说明、清晰的表达式和推理过程。13.  如图所示，一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱，木箱以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了，，，求：（1）拉力F对木箱所做的功；（2）2s末拉力的瞬时功率。【答案】（1）320J；（2）80W【解析】【详解】（1）拉力对木箱所做的功为（2）2s末拉力瞬时功率解得P=80W14. 我国的航空航天事业取得了巨大成就。根据新闻报道2025年前后，我国将发射了“嫦娥六号”探月卫星。假设“嫦娥六号”的质量为，它将绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h。已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：（1）求月球表面的重力加速度g；（2）“嫦娥六号”绕月球做匀速圆周运动的周期T；（3）求月球的第一宇宙速度v。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）月球表面，根据万有引力等于重力解得，月球表面的重力加速度（2）“嫦娥六号”绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得解得（3）在月球表面环绕月球做匀速圆周的速度为月球第一宇宙速度，由万有引力提供向心力得解得15. 如图所示，半径R= 0.1m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB距离x=1m。质量m=0.1kg的小滑块，从A点以v0 = 4m/s的初速度在水平面上滑行，滑上半圆形轨道。已知滑块与水平面之间的动摩擦因数μ= 0.2。取重力加速度g =10m/s2。滑块可视为质点。求∶（1）小滑块到达B点时的速度大小v1；（2）小滑块到达C点时的速度大小v2；（3）在C点轨道对滑块作用力的大小F。 ‍【答案】（1）；（2）；（3）7N【解析】【分析】【详解】（1）以滑块为研究对象，从A到B，由动能定理可得  代入数据解得   （2）从B到C，根据机械能守恒定律可得解得（3）在C点，滑块受重力和轨道的作用力F，根据牛顿第二定律可得代入数据解得