2023年浙江省杭州市杭州市第四中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑了一段距離，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為1000J，運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為200J，則（）A．運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能增加1200JB．支持力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功1200JC．合外力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功800JD．運(yùn)動(dòng)員重力勢能減少800J2、(本題9分)從距地面相同高度處，水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和B，拋出A球的初速為，拋出B球的初速為2，則兩球運(yùn)動(dòng)到落地的過程中A．重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同B．重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同C．重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D．重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同3、(本題9分)如圖為人造地球衛(wèi)星軌道的示意圖，則衛(wèi)星（）A．在a軌道運(yùn)行的周期為24hB．在b軌道運(yùn)行的速度始終不變C．在c軌道運(yùn)行的速度大小始終不變D．在c軌道運(yùn)行時(shí)受到的地球引力大小是變化的4、(本題9分)如圖所示，用長為L的輕質(zhì)桿連著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是()A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)輕桿受到作用力不可能為零C．小球過最低點(diǎn)輕桿對(duì)小球的拉力一定大于小球的重力D．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為5、(本題9分)質(zhì)量為15kg的物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。以下說法正確的是A．物塊受到的摩擦力大小為25NB．物塊受到的摩擦力大小為50NC．輕繩的張力為150ND．輕繩的張力為75N6、(本題9分)《如圖是民用航空客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊斜面，機(jī)艙出口離底端的豎直高度AB=3．0m，斜面長AC=5．0m，斜面與水平地面CD段間有一段小圓弧平滑連接。旅客從氣囊上由靜止開始滑下，其與氣囊、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為A．體重越大的旅客在水平面上滑行距離越短B．體重越輕的旅客在水平面上滑行距離越短C．旅客到達(dá)C點(diǎn)速度大小為4m/sD．旅客到達(dá)C點(diǎn)速度大小為6m/s7、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)完全相同的帶正電荷的小球被a、b兩根絕緣的輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，兩小球之間用絕緣的輕質(zhì)細(xì)線c連接，a、b、c三根細(xì)線長度相同，兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)細(xì)線c上有張力，兩小球的重力均為G．現(xiàn)用一水平力F緩慢拉右側(cè)小球，使細(xì)線a最終處于豎直狀態(tài)，兩小球最終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此時(shí)與初態(tài)相比，下列說法正確的是:A．細(xì)線a的拉力變大B．細(xì)線b的拉力變大C．細(xì)線c的拉力變大D．最終狀態(tài)時(shí)的水平拉力F比小球的重力G大8、(本題9分)如圖所示，水平向右直線行駛的小車通過細(xì)繩和定滑輪將重物以速率υ豎直向上勻速提升，在此過程中，不計(jì)細(xì)繩與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是A．小車做加速運(yùn)動(dòng)B．小車做減速運(yùn)動(dòng)C．細(xì)繩對(duì)小車的拉力逐漸變大D．細(xì)繩對(duì)小車的拉力大小不變9、(本題9分)研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ。平行板電容器已經(jīng)充電，實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量Q不變。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是A．若保持S不變，增大d，則θ變大B．若保持S不變，增大d，則θ變小C．若保持d不變，減小S，則θ變大D．若保持d不變，減小S，則θ變小10、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小11、長為l的輕桿一端固定著一個(gè)小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列敘述符合實(shí)際的是()A．小球在最高點(diǎn)的速度至少為B．小球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，受到桿的拉力作用C．當(dāng)球在直徑ab下方時(shí)，一定受到桿的拉力D．當(dāng)球在直徑ab上方時(shí)，一定受到桿的支持力12、(本題9分)根據(jù)《日經(jīng)新聞》的報(bào)道，日本將在2020年東京奧運(yùn)會(huì)開幕之前使“無人駕駛”汽車正式上路并且投入運(yùn)營．高度詳細(xì)的3D地圖技術(shù)能夠?yàn)椤盁o人駕駛”汽車提供大量可靠的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過汽車內(nèi)部的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，以執(zhí)行不同的指令．如下圖所示為一段公路拐彎處的3D地圖，你認(rèn)為以下說法正確的是（）A．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)收到的指令應(yīng)讓車速小一點(diǎn)，防止汽車作離心運(yùn)動(dòng)而發(fā)生側(cè)翻C．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應(yīng)標(biāo)出內(nèi)（東）高外（西）低D．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應(yīng)標(biāo)出外（西）高內(nèi)（東）低二、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)某探究小組為探究向心力與線速度、角速度、圓周半徑等大小關(guān)系，利用兩個(gè)相同材質(zhì)可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤和兩個(gè)相同的長方體小橡皮擦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．如圖所示，轉(zhuǎn)盤半徑分別為2r和r，A點(diǎn)在大轉(zhuǎn)盤的邊緣處、B點(diǎn)在大轉(zhuǎn)盤上離轉(zhuǎn)軸距離為r處，C點(diǎn)在小轉(zhuǎn)盤的邊緣處，橡皮擦與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其所受重力的μ倍，大轉(zhuǎn)盤通過皮帶帶動(dòng)小轉(zhuǎn)盤無打滑地轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一橡皮擦放置在A處，（1）為探究線速度大小相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在_____（填“B”或“C”）處，當(dāng)緩慢增大轉(zhuǎn)速，可看到放置在_____處的橡皮擦先開始滑動(dòng)，此時(shí)大轉(zhuǎn)盤的角速度大小ω=__________．（2）為探究角速度相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在______（填“B”“C”）處，緩慢增大轉(zhuǎn)速，可看到放置在_____處的橡皮擦先開始滑動(dòng)．14、（10分）(本題9分)用如圖所示的裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是__________．A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車在不掛橡皮筋時(shí)能拉著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶保持勻速運(yùn)動(dòng)B．每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值D．可以通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值E．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度F．實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源G．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度三、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)暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機(jī)，如圖所示，該游藝機(jī)頂上有一個(gè)半徑為4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)下面的懸繩轉(zhuǎn)動(dòng)，其示意圖如圖所示?！皳u頭飛椅”高O1O2=5.8m，繩長5m。小明挑選了一個(gè)懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為40kg。小明和椅子的轉(zhuǎn)動(dòng)可簡化為如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)。在某段時(shí)間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為37o。g取10m/s2,sin37o=0.6，cos37o=0.8，在此過程中，求:(1)座椅受到繩子的拉力大?。?2)小明運(yùn)動(dòng)的線速度大?。?3)小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點(diǎn)與游藝機(jī)轉(zhuǎn)軸(即圖中O1點(diǎn))的距離(保留兩位有效數(shù)字)。16、（12分）(本題9分)用彈射器從地面豎直上拋質(zhì)量m＝0.05kg的小球，如果小球在到達(dá)最高點(diǎn)前1s內(nèi)上升的高度是它上升最大高度的，重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（!）小球上升的最大高度；（2）小球拋出的初速度；（3）小球上升到最大高度的時(shí)的機(jī)械能（以地面為參考面）17、（12分）(本題9分)第21屆世界杯足球賽于2018年在俄羅斯境內(nèi)舉行，也是世界杯首次在東歐國家舉行．在足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)，即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn)，到底線附近進(jìn)行傳中．某足球場長90m、寬60m，如圖所示．攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為12m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2.試求：(1)足球從開始做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下來的位移為多大？(2)足球開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，該前鋒隊(duì)員沿邊線向前追趕足球，他的啟動(dòng)過程可以視為初速度為0,加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，他能達(dá)到的最大速度為8m/s.該前鋒隊(duì)員至少經(jīng)過多長時(shí)間能追上足球？(3)若該前鋒隊(duì)員追上足球后，又將足球以10m/s的速度沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)仍視為加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，由于體力的原因，該前鋒隊(duì)員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)向前追趕足球，通過計(jì)算判斷該前鋒隊(duì)員能否在足球出底線前追上。

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

A、外力對(duì)物體所做的總功為，是正功，則根據(jù)動(dòng)能定理得：動(dòng)能增加800J，故A錯(cuò)誤，C正確；B、支持力和運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故支持力不做功，故B錯(cuò)誤；D、因重力做正的1000J的功，故重力勢能減小了1000J，故D錯(cuò)誤。2、A【解析】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，所以兩球落地時(shí)間相等；高度相等、兩球質(zhì)量相等，重力做功相等；據(jù)可得重力的平均功率相同．兩球落地時(shí)間相等，兩球落地時(shí)在豎直方向的分速度相等，據(jù)，兩球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同．故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤．3、D【解析】同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24小時(shí)，即相對(duì)地球靜止，所以只能在赤道平面內(nèi)，A錯(cuò)誤；b軌道內(nèi)的衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，其速度方向時(shí)刻變化，所以其速度時(shí)刻變化著，B錯(cuò)誤；c軌道為橢圓軌道，根據(jù)，可知在近地點(diǎn)速度大，在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小，根據(jù)，同一衛(wèi)星在近地軌道受到的引力大，在遠(yuǎn)地軌道受到的引力小，C錯(cuò)誤D正確．4、C【解析】

AB．在最高點(diǎn)，若重力完全充當(dāng)向心力，即球和輕質(zhì)桿之間沒有相互作用力，此時(shí)有解得此時(shí)小球剛好能在豎直直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。若，則球?qū)U有拉力；若，則球?qū)U有壓力；所以在最高點(diǎn)，充當(dāng)向心力的不一定是重力，故AB錯(cuò)誤；C．在最低點(diǎn)，桿的拉力和重力充當(dāng)向心力，故有即故C正確；D．小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度為零，故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

AB.物塊受到的摩擦力大小為，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.輕繩的張力為，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。6、C【解析】A、B項(xiàng)：如圖，旅客從A由靜止滑下到速度為零應(yīng)用動(dòng)能定理有：mgh解得：x水C、D項(xiàng)：加速過程，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有：mgh其中θ為斜面的坡角，cosθ=解得：vc=4.0m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：旅客從氣囊上由靜止開始滑下過程，重力和滑動(dòng)摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求解人滑到斜面底端C時(shí)的速度大小。7、BCD【解析】如圖所示對(duì)初末態(tài)小球受力分析可得：所以細(xì)線a的拉力變小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：，，可解得：，故B正確；C項(xiàng)：，，，所以細(xì)線c的拉力變大，故C正確；D項(xiàng)：F與G的合力為，F(xiàn)=，故D正確．8、BD【解析】

AB.將小車的速度分解，如圖，則，則隨著小車向右運(yùn)動(dòng)，則θ減小，v車減小，即小車做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD.因物塊勻速上升，可知繩子對(duì)物塊的拉力不變，即繩子的張力不變，繩子對(duì)小車的拉力大小不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.9、AC【解析】保持S不變，增大d時(shí)，根據(jù)電容器的決定式C=εS4πkd，可知，電容C減小，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式C=QU，可得板間電勢差增大，所以θ變大，故A正確，B錯(cuò)誤；保持d不變，減小S，根據(jù)電容器的決定式C=εS4πkd，可知，電容C減小，電容器的電荷量10、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯(cuò)誤BC正確11、BC【解析】試題分析：小球在最高點(diǎn)的速度至少為0，A錯(cuò)誤；球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，向心力大于mg，一定受到桿的拉力作用，B正確；當(dāng)球在直徑ab下方時(shí)，重力和輕桿的力提供向心力，一定受到桿的拉力，C正確；當(dāng)球在直徑ab上方時(shí)，可能受到桿的支持力或拉力，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查了豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題．12、BD【解析】試題分析：“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力，A錯(cuò)誤；如果彎道是水平的，則靜摩擦力提供向心力，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)對(duì)應(yīng)一最大速度，超過這個(gè)速度，將發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)而側(cè)翻，B正確；如果彎道傾斜，則要使重力的分力提供向心力，所以應(yīng)標(biāo)出外（西）高內(nèi)（東）低，C錯(cuò)誤：D正確：故選BD．考點(diǎn)：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)．【名師點(diǎn)睛】根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況，為防止側(cè)滑，要使公路內(nèi)側(cè)低于外側(cè)，形成斜面，使重力的分力提供向心力．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）C，C（2）B，A【解析】（1）因AC兩處的線速度相等，則根據(jù)可知，為探究線速度大小相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在C處；C處的半徑比A處較小，當(dāng)緩慢增大轉(zhuǎn)速，在C處的橡皮擦首先達(dá)到最大靜摩擦力，故可看到放置在C處的橡皮擦先開始滑動(dòng)，此時(shí)，且，解得大轉(zhuǎn)盤的角速度大小ωA=；（2）則根據(jù)可知，因AB兩處的角速度相等，則為探究角速度相等時(shí)向心力大小與圓周半徑大小的關(guān)系，應(yīng)將另一橡皮擦放在B處，緩慢增大轉(zhuǎn)速，根據(jù)可知，A處的橡皮首先達(dá)到最大靜摩擦，故可看到放置在A處的橡皮擦先開始滑動(dòng)．14、ABDE【解析】A、小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到摩擦阻力導(dǎo)致小車速度在變化，所以適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力，小車所能獲得動(dòng)能完全來于橡皮筋做的功，所以實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車在不掛橡皮筋時(shí)能拉著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶保持勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、實(shí)驗(yàn)中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長的長度也相同，故B正確；C、是通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值，故C錯(cuò)誤；D、每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，可以通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值，故D正確；F、只要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)，都是先接通電源后釋放紙帶，故F錯(cuò)誤；EG、由于小車在橡皮筋的作用下而運(yùn)動(dòng)，橡皮筋對(duì)小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關(guān)，故E正確，G錯(cuò)誤；故選ABDE．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、（1）500N（2）7.5m/s（3）8.7m【解析】

(1)拉力沿豎直方向的分力等于重力，由平行四邊形定則，得拉力(2)根據(jù)受力分析，由牛頓第二定律得：聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得v=7.5m/s(3)由幾何關(guān)系可知座椅離地高度：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得：代入