湖南省桃江縣一中2022年物理高一下期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，半圓形軌道位于豎直平面內(nèi)，O為圓心，OP水平、PQ豎直，現(xiàn)將A、B、C三個(gè)小球分別從O、P、Q三點(diǎn)同時(shí)水平拋出，三球都落在M點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，則以下說法錯(cuò)誤的是A．A、B兩球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)B．C球拋出的初速度最大C．小球C的飛行時(shí)間最長D．整個(gè)飛行過程中小球C的速度變化量最大2、(本題9分)下列說法正確的是A．功率表示力對物體做功多少B．功的單位可以用C．開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動三定律D．牛頓由于測出了萬有引力常量而被稱為第一個(gè)“稱量地球的質(zhì)量”的人3、(本題9分)如圖所示，C為兩極板水平放置的空氣平行板電容器，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在電容器C兩極板間的帶點(diǎn)塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使塵埃P向下加速運(yùn)動，下列方法中可行的是：A．把R1的滑片向左移動 B．把R2的滑片向右移動C．把R2的滑片向左移動 D．把開關(guān)S斷開4、(本題9分)如圖所示，長為R的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端與光滑水平轉(zhuǎn)軸O相連，現(xiàn)給小球一個(gè)初速度，使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，重力加速度為g。下列說法正確的是A．小球在最高點(diǎn)的速度v最小為gRB．小球在最高點(diǎn)對輕桿的作用力方向一定豎直向上C．小球在最高點(diǎn)時(shí)對輕桿的作用力大小可能等于mgD．小球在最高點(diǎn)的速度v越大，輕桿對小球的作用力越大5、(本題9分)河寬400m，船在靜水中速度為4m／s，水流速度是3m／s，則船過河的最短時(shí)間是()A．140s B．100s C．120s D．133s6、下面關(guān)于物體動量和沖量的說法，正確的是（）A．物體所受沖量是狀態(tài)量，動量是過程量B．物體所受合外力沖量不為零，它的動量可能不變C．物體動量增量的方向，就是它所受合外力的沖量方向D．物體所受合外力越大，它的動量變化就越大7、(本題9分)科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時(shí)被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU(xiǎn)時(shí)刻，點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G8、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)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(shí)間之比為4:5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D．電機(jī)所做的功之比為4:59、(本題9分)兩點(diǎn)電荷q1、q2固定在x軸上，在+x軸上每一點(diǎn)的電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中x＝x0處的電勢為零，x＝x1處的電勢最低．下列說法正確的是（）A．x＝x0處的電場強(qiáng)度為零 B．x＝x1處的電場強(qiáng)度為零C．q1帶正電、q2帶負(fù)電 D．q1的電荷量比q2的大10、(本題9分)2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小11、(本題9分)光滑的水平面上有一輛小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，在力F作用下小車開始加速，如圖所示，則（）A．力F對小車做正功 B．力F對小車做負(fù)功C．合力對小車做正功 D．以上說法都不對12、(本題9分)我國的火星探測計(jì)劃在2018年展開，在火星發(fā)射軌道探測器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的63二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，重物帶動紙帶從靜止開始下落，某實(shí)驗(yàn)小組利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是________.A．必須測量重物質(zhì)量B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用4節(jié)干電池串聯(lián)組成電源C．可以用手托住重物，待紙帶自由下垂穩(wěn)定后再釋放重物D．先接通電源，再釋放紙帶（1）小明得到如圖所示的紙帶，紙帶上各點(diǎn)O、A、B、C…是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)，相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.01s．重物下落高度可從紙帶上各點(diǎn)間的距離直接測出．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_________．A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．OE、CE和EG的長度D．AC、BD和EG的長度（3）小明同學(xué)用刻度尺測得OA＝9.61cm，OC＝15.89cm，OE＝13.64cm．重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝9.80m/s1．在OC段運(yùn)動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp＝______J；重物的動能增加量ΔEk＝_______J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)．（4）小華同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．打出了一條紙帶后，在紙帶上測量出了各點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)的距離h，并算出了各點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v1為縱軸畫出了如圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點(diǎn)，若測量和計(jì)算都沒有問題，其原因可能是__________．A．重物下落過程受到空氣阻力B．先釋放重物，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C．所用電源的頻率偏大小華測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭____k(選填“>”、“=”或“<”)．14、（10分）(本題9分)如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig=1mA，R1=900Ω，R2=Ω（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝成的是_______表，最大量程是__________．（2）當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝成的是_______表，最大量程是___________．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)兩輪平衡車(如圖所示)廣受年輕人的喜愛.它的動力系統(tǒng)由電池驅(qū)動，能夠輸出的最大功率為P0.小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運(yùn)動時(shí)，受到的阻力恒為f，已知小明和平衡車的總質(zhì)量為（1）求平衡車能達(dá)到的最大行駛速度vm（2）假設(shè)啟動過程是由靜止開始的加速度為a的勻加速運(yùn)動，平衡車達(dá)到最大功率所用的時(shí)間t為多少？（3）小明想研究此平衡車在一定條件下的續(xù)航里程.他設(shè)想以某一恒定速度行駛直至能量耗盡，若忽略啟動和停止過程平衡車的能量消耗及位移，則可由平衡車行駛的速度和時(shí)間，利用公式x=vt估算出平衡車單次行駛的最大距離x.除此之外，請你再提供一種估算的方法，說明還需要哪些物理量，并給出最大距離的表達(dá)式.(注意：需要用到題目中沒有給出的物理量，請?jiān)诮獯疬^程中做必要的說明)16、（12分）如圖所示，用絕緣細(xì)繩系帶正電小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，已知繩長為L，重力加速度g，小球半徑不計(jì)，質(zhì)量為m，電荷q．不加電場時(shí)，小球在最低點(diǎn)繩的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)如果在小球通過最低點(diǎn)時(shí)，突然在空間產(chǎn)生豎直向下的勻強(qiáng)電場，若使小球在后面的運(yùn)動中，繩出現(xiàn)松軟狀態(tài)，求電場強(qiáng)度可能的大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，一對平行金屬極板相距，兩板間勻強(qiáng)電場方向向下，場強(qiáng)大小，其中下極板接地（零電勢）．A點(diǎn)距下板為，B板距下板為，試求：（電子電荷量為）（1）兩金屬板之間的電勢差大?。唬?）將一個(gè)電子從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力做的功？電子的電勢能是增加還是減少？

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、B【解析】

AC．三小球的平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，有h=12gt2，而豎直位移有hA=hB＜B．平拋的水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，有x=vt，而xA＜xB=xC，則平拋的初速度vA<vB，D．根據(jù)△v=a△t可知，加速度為g一定，C球的運(yùn)動時(shí)間最長，則速度變化量最大，故D正確.2、C【解析】

A．功率表示力對物體做功的快慢程度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．功的單位可以用N?m=J表示，1N=1kg?m/s2是力的單位，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動三定律，選項(xiàng)C正確；D．卡文迪許由于測出了萬有引力常量而被稱為第一個(gè)“稱量地球的質(zhì)量”的人，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3、C【解析】

要使塵埃P向下加速運(yùn)動，電容C兩端電壓就得下降A(chǔ)．在含容電路中相當(dāng)于一根導(dǎo)線，滑動的滑片，電容兩端的電壓不會發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；BC．和電源組成分壓電路，把R2的滑片向左移動，電容兩端電壓就會下降，塵埃P向下加速運(yùn)動；R2的滑片向右移動，電容兩端電壓就會上升，塵埃P向上加速運(yùn)動；故B錯(cuò)誤，C正確；D．把開關(guān)S斷開，電容C兩端電壓等于電源電動勢，電壓升高，塵埃P向上加速運(yùn)動，故D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)評】稍難．電容器穩(wěn)定后可認(rèn)為斷路，電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．與電容器串聯(lián)的電阻可作為導(dǎo)線處理。4、C【解析】

A.細(xì)桿拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時(shí)，由于桿能支撐小球，所以v的最小值為1．故A項(xiàng)不符合題意；BCD.根據(jù)向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F(xiàn)減小，當(dāng)v>gRmg+F=mv此時(shí)桿對小球的作用力大小可能等于mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的作用力大小可能等于mg，v增大，F(xiàn)增大。因此v由零逐漸增大，桿對小球的彈力先減小后增大，故BD不符合題意，C符合題意。5、B【解析】

渡河時(shí)間最短時(shí)要求在垂直于河岸的方向上速度的分量最大，所以當(dāng)船頭垂直于河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短．【詳解】船參與了兩個(gè)分運(yùn)動，沿船頭指向的分運(yùn)動和沿水流方向的分運(yùn)動，渡過河時(shí)間等于沿船頭指向運(yùn)動的時(shí)間，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，沿船頭方向的分運(yùn)動的位移最小，故渡河時(shí)間最短，因而故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】利用渡河問題來考查矢量的合成與分解是常見的一種題型．關(guān)鍵是把船在靜水中的速度沿平行于河岸和垂直于河岸進(jìn)行分解，當(dāng)在垂直于河岸上的速度最大時(shí)，渡河時(shí)間最短，當(dāng)沿河岸方向上的分量與河水速度相等時(shí)，能垂直河岸渡河．6、C【解析】

A．沖量是力在時(shí)間上的積累，是過程量，動量是某時(shí)刻速度與質(zhì)量的乘積，是狀態(tài)量，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，物體所受合外力沖量不為零，它的動量一定改變，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動量定理：可知物體動量增量的方向，就是它所受合外力的沖量方向，C正確；D．物體所受合外力的沖量越大，它的動量變化量就越大，D錯(cuò)誤。故選C。7、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個(gè)行星而言，行星與太陽的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為8、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時(shí)間為t，根據(jù)速度-時(shí)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(shí)間之比為，選項(xiàng)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(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)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(yùn)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(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯(cuò)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(yùn)用牛頓運(yùn)動定律求解牽引力錯(cuò)誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功．實(shí)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．9、BD【解析】

試題分析：根據(jù)電場線的性質(zhì)，沿著電場的方向電勢越來越低，可以知道在坐標(biāo)前后電場的方向發(fā)生變化，由向右的方向變?yōu)橄蜃蟮姆较颍瑥亩梢灾涝谧鴺?biāo)出電場強(qiáng)度為零，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于在電勢為零，同時(shí)左側(cè)電勢為正值，可以知道帶負(fù)電、帶正電，同時(shí)的電荷量比的大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．所以本題正確選項(xiàng)為BD．10、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。11、AC【解析】

AB．小車向右運(yùn)動故位移向右，力F對物體做功為：由于，故力F做正功，故A正確，B錯(cuò)誤；C．小車做加速運(yùn)動，根據(jù)動能定理可得：故合力做正功，故C正確；D．由ABC可知，D錯(cuò)誤；故選AC。12、BC【解析】AB、火星探測器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）D（1）BC（3）1.561.54（4）B＞【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是mgh=mv1，兩邊的質(zhì)量m可以消掉，則沒必要測量重物質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須要接低壓交流電源，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前用手拉住紙帶保持豎直，然后由靜止釋放，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源，再釋放紙帶，選項(xiàng)D正確；（1）根據(jù)要驗(yàn)證的關(guān)系mgh=mv1，若已知BC和CD的長度可求解C點(diǎn)的速度，再已知OC可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，選項(xiàng)B正確；若已知CE和EG的長度可求解E點(diǎn)的速度，再已知OE可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，選項(xiàng)C正確；根據(jù)AD的數(shù)據(jù)不能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；故選BC.（3）在OC段運(yùn)動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp＝mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56J；打C點(diǎn)時(shí)重物的速度：；重物的動能增加量ΔEk＝．（4）從圖象中可以看出，當(dāng)物體下落的高度為0時(shí)，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源。故選B.若阻力不能忽略，則有：mgh-fh=mv1，則v1=（g-）h，斜率k＜g，即當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭>k。