2021-2022學年山西省芮城市物理高一第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)1971年7月26號發(fā)射的阿波羅－15號飛船首次把一輛月球車送上月球，美國宇船員斯特做了一個落體實驗：在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，下列說法正確的是(月球上是真空)A．羽毛先落地，鐵錘后落地B．鐵錘先落地，羽毛后落地C．鐵錘和羽毛同時落地，運動的加速度相同D．鐵錘和羽毛運動的加速度都等于物體在地球表面的重力加速度g2、一段粗細均勻的金屬導體兩端加一定電壓后產(chǎn)生了恒定電流，已知該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，自由電子定向移動的速率為v，要想得出通過導體的電流，除以上給出的條件外，還需要以下哪個條件（）A．導體的長度L B．導體的電阻R C．導體的橫截面積S D．導體兩端的電壓U3、(本題9分)如圖所示，用線懸掛的圓環(huán)鏈由直徑為5cm的圓環(huán)連接而成，槍管水平放置，槍管跟環(huán)5在同一水平面上，且兩者相距100m，子彈初速度為1000m/s．若在開槍的同時燒斷懸線，子彈應(yīng)穿過第幾個環(huán)？若在開槍前0.1s燒斷懸線，子彈應(yīng)穿過第幾個環(huán)？（）A．5，2B．4，2C．5，1D．4，14、下列運動的物體中，機械能守恒的是（）A．加速上升的運載火箭B．被勻速吊起的集裝箱C．光滑曲面上自由運動的物體D．在粗糙水平面上運動的物體5、在道路彎道處，容易發(fā)生側(cè)翻、側(cè)滑等交通事故，為了避免事故的發(fā)生，有人提出了如下建議，其中不合理的是A．進入彎道前要減速慢行B．汽車要避免超載C．改造路面使彎道外側(cè)適當高于內(nèi)側(cè)D．盡量沿內(nèi)側(cè)車道行駛6、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星離地面越遠，則A．所受的萬有引力越小B．運行的角速度越大C．運行的線速度越大D．做圓周運動的周期越小7、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星P的角速度小于衛(wèi)星Q的角速度B．衛(wèi)星P的周期小于衛(wèi)星Q的周期C．衛(wèi)星P在運行軌道上完全失重，重力加速度為0D．衛(wèi)星P的發(fā)射速度大于7.9km/s8、(本題9分)如圖所示，從地面上A點發(fā)射一枚遠程彈道導彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，引力常量為G，設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運動周期為T0，不計空氣阻力。下列結(jié)論正確的是()A．地球球心為導彈橢圓軌道的一個焦點B．導彈在C點的速度大于C．導彈在C點的加速度等于D．導彈從A點運動到B點的時間一定小于T09、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:510、(本題9分)下列關(guān)于電源的說法，正確的是（）A．電源向外提供的電能越多，表示電動勢越大．B．電動勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大C．電源的電動勢與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動勢就越大D．電動勢在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負極移送到正極時，非靜電力所做的功11、繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運行．如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運動時（繩長不可忽略）．下列說法正確的是（）A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大12、(本題9分)如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連。A和B一起在光滑水平面上作往復運動（不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)）。則下列說法中正確的是（）A．B和A的運動一定是簡諧運動B．B對A的靜摩擦力方向一定水平向右C．B對A的靜摩擦力與彈簧的彈力始終大小相等D．B對A的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6v的交流電荷直流電兩種。重錘從高處靜止開始下落，重錘上拖著的紙袋打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上C．用天平測出重錘的質(zhì)量D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶E.測量紙帶上某些點間的距離F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，將其選項對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：________________________________________________________________________________________________________（2）某同學按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點。該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）。該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點對應(yīng)的物體的即時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為____________，而動能的增加量為____________，（均保留3為有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）。這樣驗證的系統(tǒng)錯誤總是使重力勢能的減少量____________動能的增加量（選填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；該同學又在紙帶上繼續(xù)選取計數(shù)點D、E、F······后，測量它們到起始點O的距離h,并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪-h圖象去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的-h圖象是圖中的________________。14、（10分）某組同學用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）他們拿到了所需的打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要__________．（選填選項前的字母）A．交流電源B．毫米刻度尺C．天平及砝碼D．秒表（2）先接通打點計時器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標出的3個計數(shù)點，測出它們到O點的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，是__________（選填選項前的字母）A．B．C．（3）已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．為了驗證機械能守恒定律，需要將重錘動能的增加量m與重錘重力勢能的減少量__________進行比較．（選填選項前的字母）A．B．C．（4）他們在紙帶上選取多個計數(shù)點，分別測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)各計數(shù)點的重物速度v，描繪出圖像，如下圖所示，正確的是__________．（選填選項前的字母）（5）推導題（4）中圖線的斜率表達式___________（所需物理量自行設(shè)定）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）動能定理和動量定理不僅適用于質(zhì)點在恒力作用下的運動，也適用于質(zhì)點在變力作用下的運動，這時兩個定理表達式中的力均指平均力，但兩個定理中的平均力的含義不同，在動量定理中的平均力F1是指合力對時間的平均值，動能定理中的平均力F2是合力指對位移的平均值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開始沿直線運動，在2.0s的時間內(nèi)運動了2.5m的位移，速度達到了2.0m/s．分別應(yīng)用動量定理和動能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運動，速度由v0變化到v時，經(jīng)歷的時間為t，發(fā)生的位移為x．分析說明物體的平均速度與v0、v滿足什么條件時，F(xiàn)1和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速度沿x軸運動，當由位置x=0運動至x=A處時，速度恰好為0，此過程中經(jīng)歷的時間為，求此過程中物塊所受合力對時間t的平均值．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在高15m的平臺上，有一個小球被細線拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，當細線被燒斷時，小球被彈出，不計一切阻力，（1）小球在空中運動的時間是多少？（2）已知小球落地時速度方向與水平成60°角，求小球被彈簧彈出時的速度大??？（3）小球落地時小球在水平方向的位移多大？17、（12分）(本題9分)已知地球同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球半徑為R，地球視為均勻球體，兩極的重力加速度為g，引力常量為G，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）地球同步衛(wèi)星的線速度大?。?/p>

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】在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，由于沒有阻力，都做自由落體運動，運動的加速度相同但不等于物體在地球上的重力加速度g，根據(jù)h＝12g′t22、C【解析】

求解電流可以根據(jù)I=U/R以及微觀表達式I=nqvS求解；根據(jù)題意可知，已知電量e，定向移動速率v以及導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n；故只需要再知道導體的橫截面積S即可求出電流大?。换蛘咄瑫r知道導體兩端的電壓U和導體的電阻R；A.知道導體的長度L不能求解導體的電流，選項A錯誤；B.只知道導體的電阻R不能求解導體的電流，選項B錯誤；C.還需知道導體的橫截面積S可以求解導體的電流，選項C正確；D.只知道導體兩端的電壓U不能求解導體的電流，選項D錯誤；3、A【解析】

子彈射出槍口后做平拋運動，平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動，剛開始槍口與第5個環(huán)心處在同一個水平線上，開槍同時，細線被火燒斷，子彈與第五環(huán)在豎直方向上的運動情況相同，所以子彈能穿過第五環(huán)；子彈運動的時間為：．子彈豎直方向上的位移為：h=gt1＝×10×0.01m＝0.05m，開槍前0.1s細線被燒斷，圓環(huán)下落的位移為：h′＝g(t+0.1)1＝0.1m．每個圓環(huán)的直徑為0.05m，所以n=?1＝1．故A正確，BCD錯誤．故選A．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動．以及分運動與合運動具有等時性．4、C【解析】

A．加速向上運動的運載火箭，動能和重力勢能都增加，兩者之和即機械能必定增加，故A錯誤；B．被勻速吊起的集裝箱動能不變，而重力勢能增加，兩者總和即機械能必定增加，故B錯誤；C．光滑曲面上自由運動的物體，曲面對物體的支持力不做功，只有重力對物體做功，其機械能守恒，故C正確；D．在粗糙水平面上運動的物體做減速運動，重力勢能不變，而動能減少，兩者總和即機械能必定減小，故D錯誤。5、D【解析】

A.車發(fā)生側(cè)翻是因為提供的力不夠做圓周運動所需的向心力，發(fā)生離心運動，故減小速度可以減小向心力，可以防止側(cè)翻現(xiàn)象，故A項合理；B.在水平路面上拐彎時，靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力可知，減小質(zhì)量，避免超載，可以防止側(cè)翻現(xiàn)象，故B項合理；C.易發(fā)生側(cè)翻也可能是路面設(shè)計不合理，故應(yīng)改造路面使內(nèi)側(cè)低，外側(cè)高，使重力沿斜面方向的分力指向內(nèi)側(cè)，防止側(cè)翻現(xiàn)象，故C項合理；D.沿內(nèi)側(cè)行駛，拐彎半徑更小，同樣速度、質(zhì)量所需要的向心力更大，更容易側(cè)翻，故D項不合理。6、A【解析】

A.根據(jù)可知，半徑越大，則所受的萬有引力越小，選項A正確；B.根據(jù)可得可知，半徑越大，則運行的角速度越小，選項B錯誤；C.根據(jù)可得可知，半徑越大，運行的線速度越小，選項C錯誤；D.根據(jù)可得可知，半徑越大，做圓周運動的周期越大，選項D錯誤.7、AD【解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力，有，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，故角速度較小，故A正確．B、由，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，其周期較大，故B錯誤．C、萬有引力完全提供向心力，故在運行軌道上完全失重，，故重力加速為，不為零，故C錯誤．D、近地衛(wèi)星的發(fā)射速度為7.9km/s，衛(wèi)星發(fā)射的越高，需要的能量越高，故“高分一號”的發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故D正確．故選AD．【點睛】衛(wèi)星的線速度，加速度，周期與半徑有關(guān)，依據(jù)萬有引力等于向心力，確定出各量與半徑的數(shù)量關(guān)系，進而分析比較所給問題．8、ACD【解析】

A.根據(jù)開普勒定律分析知道，地球球心為導彈橢圓軌道的一個焦點。故A正確。B.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度為v，則由牛頓第二定律得：，得到．導彈在C點只有加速才能進入衛(wèi)星的軌道，所以導彈在C點的速度小于．故B錯誤。C.由牛頓第二定律得：，得導彈在C點的加速度為．故C正確。D.設(shè)導彈運動的周期為T，由于導彈的半長軸小于衛(wèi)星的軌道半徑R+h，根據(jù)開普勒第三定律知道：導彈運動的周期T＜T1，則導彈從A點運動到B點的時間一定小于T1．故D正確。9、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．10、BD【解析】

A．電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小，與電源向外提供的電能的多少無關(guān)．故A錯誤．B．電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動勢反映了電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小，電動勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大．故B正確．C．電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小，電源的電動勢與外電路無關(guān)．故C錯誤．D．電動勢在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負極移送到正極時，非靜電力所做的功，選項D正確；故選BD.【點睛】本題考查電動勢的概念，要明確電動勢與電勢差的區(qū)別，要抓住電動勢的物理意義、定義和歐姆定律來強化理解．電壓與電動勢的單位相同，但物理意義不同，不是同一物理量的不同叫法．電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量．11、AC【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故AB錯誤；航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．故D正確，C錯誤．12、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往復運動，受力分析可知彈簧的彈力提供回復力，滿足回復力F=-kx，故都做簡諧運動；故A項符合題意.BCD.設(shè)彈簧的形變量為x，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a=-kx對A：f=Ma=-Mkx可見B對A的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量x成正比；B對A的靜摩擦力方向在平衡位置右側(cè)向左，在平衡位置左側(cè)向右；故B項不合題意，C項不合題意，D項符合題意.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B說法錯誤，打點計時器應(yīng)接在交流電源上。C本實驗可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶小于重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動能。A【解析】

（1）[1]B說法錯誤，打點計時器應(yīng)接在交流電源上。C本實驗可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶（2）[2]重錘重力勢能的減少量為[3]打點計時器打下B點的速度，所以重錘增加的動能為[4]這樣驗證的系統(tǒng)錯誤總是使重力勢能的減少量小于動能的增加量[5]重錘在下落的過程由