2022-2023學(xué)年廣東省珠海市金灣區(qū)外國語學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)有兩個完全相同的絕緣金屬小球AB，A帶的電量為Q，B帶的電量為，它們間的距離r遠(yuǎn)大于小球的半徑，相互作用力為現(xiàn)將兩個小球接觸一下后放回原處，則相互作用力變?yōu)锳．B．C．D．2、(本題9分)從空中以v0=40m/s的初速度水平拋出一重為G=10N的物體，物體在空中運動t=5s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為()A．500W B．400W C．300W D．700W3、(本題9分)恒力F作用于原來靜止的物體上，使其分別沿粗糙水平面和光滑水平面移動一段相同距離s，則水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比較，正確的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P24、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的賽車，在某次比賽中要以恒定的速率通過一段凹凸起伏的圓弧形路面，若圓弧半徑都是R，汽車在最高點對路面的壓力為零，則下列說法正確的是（）A．在凸起的圓弧路面的頂部，汽車處于超重狀態(tài)B．在凹下的圓弧路面的底部，汽車對路面的壓力為2MgC．在經(jīng)過凸起的圓弧路面的頂部后，汽車將做平拋運動，落地點到最高點得水平距離為2RD．汽車在弧形軌道上運動的過程中向心力保持不變5、(本題9分)中國已啟動捕捉小行星計劃，2034年將摘下第一顆小行星帶回地球研究．若小行星被捕捉后將繞地球做勻速圓周運動，運行的軌道與地球的赤道共面，且其轉(zhuǎn)動半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的n倍．則地球同步衛(wèi)星與該小行星連續(xù)兩次相距最近的時間差為A． B． C．n天 D．(n-1)天6、“科學(xué)真是迷人．”如果我們能測出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉(zhuǎn)動周期T，就能夠根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了．已知引力常數(shù)為G，用M表示月球質(zhì)量，關(guān)于月球質(zhì)量，下列說法正確的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=7、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運動周期大于乙球的運動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度8、(本題9分)如圖所示，一光滑細(xì)桿固定在水平面上的點，細(xì)桿與水平面的夾角為，一原長為的輕質(zhì)彈簧，下端固定在水平面上的點，上端與質(zhì)量為的小環(huán)相連，當(dāng)把小環(huán)拉到點時，與地面垂直，彈簧長為，將小環(huán)從點由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運動到的中點時，速度達(dá)到最大．重力加速度為，下列說法正確的是（）A．下滑過程中小環(huán)的機械能先增大再減小B．小環(huán)到達(dá)的中點時，彈簧的彈性勢能為零C．小環(huán)剛釋放時的加速度等于D．小環(huán)的最大速度為9、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，它們一定具有相同的（

）A．質(zhì)量 B．高度 C．向心力 D．周期10、(本題9分)2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點，軌道2、1相切于Q點．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運行周期為24hB．在軌道1上的運行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度D．在軌道2上由P點向Q點運動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動能減少11、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機械能減小20JD．上升2m過程中，機械能減小60J12、如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細(xì)線繞過O點的輕質(zhì)光滑小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊B質(zhì)量是A質(zhì)量的4倍。C為O點正下方桿上的一點，滑輪到桿的距離OC=h。開始時，A位于P點，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放。下列說法正確的是A．物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，速度不斷增大B．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢能的減少量C．物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運動D．物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)有一個額定電壓為3.8V，額定功率約為1W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這只燈泡的伏安特性圖線．有下列器材可供選用：A．電壓表V1(0～6V，內(nèi)阻約為5kΩ)B．電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ)C．電流表A1(0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)D．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)E．滑動變阻器R1(10Ω，5A)F．滑動變阻器R2(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動勢6V，內(nèi)阻不計)H．開關(guān)、導(dǎo)線（1）實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖________（填字母代號）(2)測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；隨著電壓增大，溫度升高，小燈泡的電阻________．（填“增大”，“減小”或“不變”）(3)若將此燈泡與電動勢12V、內(nèi)阻為1Ω的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為Ω的電阻________Ω．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、（10分）某同學(xué)在《驗證機械能守恒定律》實驗中，讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點。選取一條理想的紙帶如圖所示，O是打點計時器打的第一個點，A、B、C、D為相鄰四個連續(xù)的計數(shù)點。已知打點計時器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以計算出：重錘下落到C點時的動能為______J；從開始下落到C點的過程中，重錘的重力勢能減少了______J。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少的重力勢能________（選填“略大于”或“等于”或“略小于”）重錘增加的動能，分析其原因________________________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)某電視娛樂節(jié)目裝置可簡化為如圖所示模型．傾角θ＝37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長L＝6m，始終以v0＝6m/s的速度順時針運動．將一個質(zhì)量m＝1kg的物塊由距斜面底端高度h1＝5.4m的A點靜止釋放，物塊通過B點時速度的大小不變．物塊與斜面、物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.5、μ2＝0.2，傳送帶上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物塊滑到B點的速度；(2)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊落地點到C點的水平距離；(3)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量大?。?4)求把物塊從距斜面底端高度滿足什么條件時，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點D．16、（12分）(本題9分)將一個小球從某高處以=4m/s的初速度水平拋出，到落地時運動的水平距離為31m，不計空氣阻力，g＝10m/s1．求：（1）小球在空中運動的時間t；（1）小球拋出點的高度h．17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B點與水平直軌道相切．一個小物塊自A點由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R＝0.2m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1kg，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物塊在B點時受到的圓弧軌道的支持力大小；(2)小物塊在水平面上滑動的最大距離．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】設(shè)兩個小球之間的距離為r，開始時：，將兩個小球接觸一下后，電量中和，再平分，則電量為；當(dāng)仍放回原處，根據(jù)庫侖定律．故A正確，B、C、D錯誤，故選A．【點睛】考查庫侖定律的應(yīng)用，掌握庫侖定律的表達(dá)式，注意控制變量法的運用即可，2、A【解析】

物體做的是平拋運動，在豎直方向上是自由落體運動，所以在物體落地的瞬間速度的大小為vy=gt=10×5m/s=50m/s，物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為P=Fv=mgvy=10×50W=500W．故選A．【點睛】公式P=Fv通常用來求解瞬時功率，往往用來求解平均功率，是在平均速度可求得的情況下計算平均功率的特殊方法．3、B【解析】

兩次水平恒力相等，位移相等，根據(jù)W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上運動的加速度大，根據(jù)位移時間公式知，在光滑水平面上的運動時間短，根據(jù)P=W/t知，P1<P1．故A、C、D錯誤，B正確．4、B【解析】在凸起的圓弧路面的頂部，汽車在最高點對路面的壓力為零，重力提供向心力，向心加速度的方向向下，汽車處于失重狀態(tài)．故A錯誤；汽車在最高點對路面的壓力為零，重力提供向心力根據(jù)牛頓第二定律，有：Mg=Mv2R；則速率為：v=gR；在凹下的圓弧路面的底部，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-Mg=Mv2R；速率恒為v=gR；

解得：N=2Mg，根據(jù)牛頓第三定律，汽車對路面的壓力為2Mg，故B正確；由于在凸起的圓弧路面的頂部，支持力為零，故此后車將做平拋運動，平拋運動的時間：t=2Rg，所以平拋運動的水平位移：x=vt=點睛：該題屬于向心力在日常生活中的應(yīng)用，解答本題關(guān)鍵明確向心力來源，然后根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可，同時要注意向心力的方向始終與速度的方向垂直．5、B【解析】

令同步衛(wèi)星的周期為T=1天，軌道半徑為R，則小行星的軌道半徑為nR,周期為，則據(jù)開普勒第三定律有：，可得小行星的周期；令衛(wèi)星和小行星兩次相距最近的時間為t，則有：，解得：.A．與計算結(jié)果不相符；故A項錯誤.B．與計算結(jié)果相符；故B項正確.C．n天與計算結(jié)果不相符；故C項錯誤.D．(n-1)天與計算結(jié)果不相符；故D項錯誤.6、A【解析】

在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，由此列式可求得月球的質(zhì)量．月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，也能求得月球的質(zhì)量．【詳解】A、B項：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，則有，，可得月球的質(zhì)量為，故A正確，B錯誤；C、D項：月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑，可得地球質(zhì)量，故C、D錯誤．故應(yīng)選：A．【點睛】解決本題時要掌握兩種求天體質(zhì)量的方法：1、根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，可計算中心天體的質(zhì)量M．2、在星球表面重力與萬有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質(zhì)量．7、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．8、ACD【解析】

小環(huán)受重力、支持力和彈簧彈力，彈簧彈力做功，故環(huán)的機械能不守恒，小環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，小環(huán)到達(dá)AD的中點時，彈性繩的伸長量最短，彈性勢能最小，小環(huán)機械能最大，故下滑過程中小環(huán)的機械能先增大再減小，故A正確；小環(huán)到達(dá)AD的中點時，彈性繩的長度為L，伸長量不為0，故彈性勢能不為零，故B錯誤；在A位置，環(huán)受重力、彈簧拉力、支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin30°+Fsin30°=ma，在D點，環(huán)的速度最大，說明加速度為零，彈簧長度為2L，故：mgsin30°-Fcos60°=0，聯(lián)立解得：a=g，故C正確；小環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，在D點速度最大，此時橡皮繩長度等于初位置橡皮繩的長度，故初位置和D位置環(huán)的機械能相等，故：mg（2Lcos60°）=mv2，解得：v=，故D正確；故選ACD．【點睛】本題為力學(xué)綜合問題，關(guān)鍵正確的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式分析，注意環(huán)的機械能不守恒，是環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒．9、BD【解析】

A．由于等式兩邊的質(zhì)量相約，所以質(zhì)量不一定相等，故A錯誤；BD．同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，萬有引力提供向心力為：，可得：，；可知高度和周期一定相同，故BD正確；C．向心力為：，因質(zhì)量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C錯誤。10、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點做近心運動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運行時，由近地點P向遠(yuǎn)地點Q運動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負(fù)功，勢能增加，而衛(wèi)星的機械能保持不變，故其動能減小，故D正確．11、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯誤；CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機械能減小20J，故C正確，D錯誤。12、AC【解析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，繩子拉力對A做正功，動能不斷增大，速度不斷增大，故A正確。B.到C點時B的速度為零。則根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故B錯誤。C.由幾何知識可得AC=h，由于AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運動。故C正確。

D.設(shè)物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為v，此時B的速度為0。根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：，得v=2，故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B增大33【解析】

(1)為描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，則滑動變阻器選用E；燈泡額定電壓為3.8V，電壓表應(yīng)選擇A；燈泡額定電流，電流表選擇D；燈泡正常發(fā)光時的電阻，電流表內(nèi)阻約，電壓表內(nèi)阻約，則燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法；綜上，實驗電路應(yīng)選擇圖B所示電路．(2)由圖線得此燈泡在正常工作時的電流為，則燈正常工作時的電阻由圖象知，隨著電壓增大，圖線上點與原點連線斜率減小，燈泡電阻增大(3)燈泡正常發(fā)光時，由閉合電路歐姆定律可得：，解得串聯(lián)電阻阻值【點睛】伏安特性曲線上點與原點連線斜率表示電阻的倒數(shù)，不是圖線切線斜率表電阻的倒數(shù)．14、7.617.63“略大于”紙帶與打點計時器之間存在摩擦力,下降過程中需要克服摩擦力做功,重錘下降減少的重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動能【解析】

第一空.利用勻變速直線運動的推論vc=x第二空.重力勢能減小量ΔE第三空.