天津市濱海新區(qū)七所重點(diǎn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、列車提速的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機(jī)車發(fā)動機(jī)的功率．已知勻速運(yùn)動時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f＝kv1．設(shè)提速前勻速運(yùn)動速度為180km/h，提速后勻速運(yùn)動速度為140km/h，則提速前與提速后機(jī)車發(fā)動機(jī)的功率之比為()A． B． C． D．2、(本題9分)魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．3、(本題9分)一個(gè)小孩站在船頭，按圖兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過相同的時(shí)間（船未碰撞），小孩所做的功、及在時(shí)間內(nèi)小孩拉繩的功率、的關(guān)系為（）A．>， B．<，C．=， D．4、(本題9分)質(zhì)量為的鉛球從一定高度自由下落后進(jìn)入足夠深的泥潭中之后做減速運(yùn)動若鉛球在泥潭中受到的阻力大小恒為,則鉛球在泥潭中下降的過程中（）A．鉛球的動能減少B．鉛球的機(jī)械能減少C．鉛球的機(jī)械能減少D．鉛球的重力勢能減少5、我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計(jì)在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運(yùn)行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍6、(本題9分)如圖所示，在水平雪面上雪橇受與水平方向成α角的拉力F作用，沿直線勻速前進(jìn)了s的距離。下列說法正確的是（）A．拉力做功為FsB．地面對雪橇的支持力做正功C．重力對雪橇做負(fù)功D．外力對雪桶做的總功是零7、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ad與T軸平行，cd與p軸平行，ab的延長線過原點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A．氣體在狀態(tài)a時(shí)的體積大于在狀態(tài)b時(shí)的體積B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體對外做功，內(nèi)能不變E.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功8、下列實(shí)例中，物體的機(jī)械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運(yùn)動員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機(jī)勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動的物體9、(本題9分)如圖所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動的小車，通過定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若小車和被吊的物體在同一時(shí)刻速度分別為v1和v2，繩子對物體的拉力為FT，物體所受重力為G，則下面說法正確的是A．物體做加速運(yùn)動，且v1>v2B．物體做減速運(yùn)動，且v1>v2C．物體做減速運(yùn)動，且FT<GD．物體做加速運(yùn)動，且FT>G10、(本題9分)關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是(）A．在最高點(diǎn)速度為零，加速度不為零B．上升的時(shí)間小于下落過程的時(shí)間C．從上升到下降的整個(gè)過程中加速度保持不變D．上升到某一高度時(shí)速度小于下降到此高度時(shí)的速度11、(本題9分)如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值．一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，該電子的電勢能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是()A．該電場一定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力對其所做的功W＝EpA－EpBD．電子在A點(diǎn)的動能小于在B點(diǎn)的動能12、如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，在兩板之間等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球（不計(jì)兩帶電小球之間的電場影響），小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運(yùn)動都打在右極板上的同一點(diǎn)，則從開始釋放到打到右極板的過程中（）A．它們的運(yùn)動時(shí)間的關(guān)系為B．它們的電荷量之比為C．它們的動能增量之比為D．它們的電勢能減少量之比為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都完全相同．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶求出．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出功與物體速度變化的關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是________________．A．防止小車不能被橡皮筋拉動B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰(2)如圖是某同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度是________________m/s.14、（10分）某同學(xué)在用頻閃照相“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中，記錄了小球運(yùn)動途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，得到如圖所示坐標(biāo)。取g=10,則閃光頻率是____Hz，小球做平拋運(yùn)動的初速度v0=__m/s，小球從開始做平拋運(yùn)動到B點(diǎn)所用的時(shí)間tB=___s三、計(jì)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)如圖所示，AB為傾角37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的小物塊在外力作用下降彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后（不栓接）釋放，物塊經(jīng)過C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為（式中x單位為m，t單位是s），假設(shè)物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，試求：（1）若CD=1m，試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，彈簧對物塊所做的功；（2）B、C兩點(diǎn)間的距離x；（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動過程中是否會脫離軌道？16、（12分）(本題9分)宇宙中兩顆相距較近的天體均為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，而不至因?yàn)槿f有引力的作用而吸引到一起．設(shè)雙星的質(zhì)量分別為M1和M2，兩者相距L，求雙星的運(yùn)動周期T．17、（12分）如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v．已知點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在A點(diǎn)的電勢為φ（取無窮遠(yuǎn)處電勢為零），PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：（1）物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大??；（2）點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢．

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、C【解析】勻速運(yùn)動時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f＝kv1．勻速運(yùn)動時(shí)，機(jī)車牽引力；機(jī)車發(fā)動機(jī)功率．提速前勻速運(yùn)動速度為180km/h，提速后勻速運(yùn)動速度為140km/h，則提速前與提速后機(jī)車發(fā)動機(jī)的功率之比．故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯誤．2、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h(yuǎn)=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；3、B【解析】

兩種情況用同樣大小的力拉繩，左邊的船移動的位移相同，但乙圖中右邊的船也要移動，故拉力作用點(diǎn)移動的距離大；拉力的功等于拉力與作用點(diǎn)在拉力方向上的位移的乘積，故乙圖中拉力做功多，由于時(shí)間相同，故乙圖中拉力的功率大；故B正確；故選B.【點(diǎn)睛】兩種情況用同樣大小的力拉繩，左邊的船移動的位移相同，但乙圖中右邊的船也要移動，故拉力作用點(diǎn)移動的距離大，根據(jù)功的定義和功率的定義判斷即可．4、D【解析】在鉛球減速下降高度為h的過程中，鉛球受重力和阻力，運(yùn)用動能定理得：（mg-F）h=△Ek由于鉛球動能是減小的，所以鉛球動能減少（F-mg）h，故A錯誤．根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得：WG=-△Ep=mgh，鉛球的重力勢能減少了mgh，因機(jī)械能等于重力勢能與動能之和，所以鉛球的機(jī)械能減少（F-mg）h+mgh=Fh，故BC錯誤，故D正確．故選D．點(diǎn)睛：解這類問題的關(guān)鍵要熟悉功能關(guān)系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關(guān)系．我們要正確的對物體進(jìn)行受力分析，能夠求出某個(gè)力做的功．5、B【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運(yùn)行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運(yùn)行速度，則知它們運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會相撞，故C錯誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運(yùn)行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯誤。6、D【解析】

A．據(jù)功的定義式可以知道，拉力做的功為：W1＝Fscosα故選項(xiàng)A不符合題意.BC．雪橇受到重力和支持力與雪橇的位移垂直，做功為零.故選項(xiàng)BC不符合題意.D．因?yàn)檠┣羷蛩龠\(yùn)動，所以合力為零，則外力做功為零.故選項(xiàng)D符合題意.7、BCE【解析】

A．因ab連線過原點(diǎn)，可知是等容線，則氣體在狀態(tài)a時(shí)的體積等于在狀態(tài)b時(shí)的體積，選項(xiàng)A錯誤；B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體體積不變，則對外做功為零，即W=0，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體的溫度不變，壓強(qiáng)變大，體積減小，則氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加，選項(xiàng)C正確；D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大，氣體對外做功，內(nèi)能變大，選項(xiàng)D錯誤；E．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體溫度升高，體積變大，內(nèi)能增加，對外做功，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功，選項(xiàng)E正確。故選BCE。8、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動員，速度恒定，即動能恒定，但高度下降，所以重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，A不符合題意；B．沿光滑曲面自由下滑的物體，運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B符合題意；C．被起重機(jī)勻速吊起的重物，速度恒定，即動能恒定，但高度上升，所以重力勢能增加，故機(jī)械能不守恒，C不符合題意；D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動的物體，加速度豎直向下，大小為g，所以合力等于重力，即只有重力做功，機(jī)械能守恒，D符合題意．9、AD【解析】小車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動，設(shè)兩段繩子夾角為，

由幾何關(guān)系可得：v，所以，而逐漸變大，故逐漸變大，物體有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，，故ABC錯誤，D正確．點(diǎn)睛：小車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動，其中沿繩方向的運(yùn)動與物體上升的運(yùn)動速度相等．10、AC【解析】

AC．豎直上拋運(yùn)動，只受到重力作用，在最高點(diǎn)速度為零，但加速度仍為g，AC正確；BD．因整個(gè)過程加速度相等，故上行時(shí)間與下行時(shí)間相等，且在同一高度速度大小相等，BD錯誤．故選AC.11、AC【解析】

由題圖乙可知，電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能分別為EpA和EpB，且EpB>EpA，說明電子由A運(yùn)動到B時(shí)電勢能增大，電場力做負(fù)功，電場力對其所做的功為W＝EpA－EpB，選項(xiàng)C正確；電場力做負(fù)功，故動能減小，故電子在A點(diǎn)的動能大于B點(diǎn)的動能，選項(xiàng)D錯誤；由于A、B兩點(diǎn)的電勢能與兩個(gè)位置間的關(guān)系如題圖乙所示，說明電勢是均勻增加的，故這一定是勻強(qiáng)電場，即不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場，選項(xiàng)A正確；A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等，選項(xiàng)B錯誤．12、BD【解析】兩小球在豎直方向都做自由落體運(yùn)動，由題分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它們運(yùn)動時(shí)間相同，故A錯誤．小球在水平方向都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，水平位移，由，得加速度之比．根據(jù)牛頓第二定律得，兩球的加速度分別為，，則，故B正確．由場力做功分別為，，由于，，得，故電勢能的減小量為，而重力做功相同，則合力做功之比．則動能增加量之比，故C錯誤，D正確．故選BD.【點(diǎn)睛】兩小球在勻強(qiáng)電場中受到電場力和重力作用，都做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)用運(yùn)動的分解可知：兩小球在豎直方向都做自由落體運(yùn)動，由題分析可知，小球下落高度相同，運(yùn)動時(shí)間相同．兩小球水平方向都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，水平位移，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式研究電荷量之比．根據(jù)電場力做功之比，研究電勢能減小量之比．根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析合力對兩球做功的關(guān)系，由動能定理分析動能增加量之比．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B；2.23【解析】

正確解答本題需要掌握：該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法；該實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力的原因．【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，而沒有其它力做功，故應(yīng)選B；(2)由所打點(diǎn)可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：．【點(diǎn)睛】本題考查了該實(shí)驗(yàn)的具體操作細(xì)節(jié)和數(shù)據(jù)的處理，對于這些基礎(chǔ)知識一定要通過親自動手實(shí)驗(yàn)加深理解．14、1020.2