吉林省延邊市第二中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，電場(chǎng)線與該六邊形所在平面平行。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、2V、5V。則下列說(shuō)法中正確的是()A．D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)分別為7V、6V、3VB．D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)分別為6V、4V、3VC．電場(chǎng)線方向從D指向AD．電場(chǎng)線方向從C指向F2、(本題9分)某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行，如圖所示，在這顆行星的軌道上有a、b、c、d四個(gè)對(duì)稱點(diǎn)，其中a為近日點(diǎn)，c為遠(yuǎn)日點(diǎn)，若行星運(yùn)動(dòng)周期為T，則該行星（）A．從a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于從c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間B．從d經(jīng)a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于從b經(jīng)c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．a(chǎn)到b的時(shí)間D．c到d的時(shí)間3、(本題9分)某人將質(zhì)量為m的重物由靜止舉高h(yuǎn)，獲得的速度為v，以地面為零勢(shì)能面，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（）A．物體所受合外力對(duì)它做的功等于B．人對(duì)物體做的功等于C．重力和人對(duì)物體的功之和等于D．物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能增量mgh。4、(本題9分)登上火星是人類的夢(mèng)想．“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星．地球和火星圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響，根據(jù)表格中的信息判斷，火星同地球相比下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的公轉(zhuǎn)周期較小B．火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較大C．火星表面的重力加速度較小D．火星的第一宇宙速度較大5、一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無(wú)摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過(guò)環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對(duì)環(huán)靜止時(shí)小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60°B．45°C．30°D．75°6、(本題9分)如圖所示，小球用輕質(zhì)細(xì)線拴著在水平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到左側(cè)時(shí)，在小球的正上方高度為的小球水平飛出，飛出時(shí)的速度大小為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。要使小球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與小球相碰，則小球的向心加速度大小可能為（）A． B． C． D．7、(本題9分)北京時(shí)間2012年10月，我國(guó)第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是（）A．它們運(yùn)行周期的可能不同B．它們的運(yùn)行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等8、(本題9分)如圖所示，在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是A．將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小mC．運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vRD．如果運(yùn)動(dòng)員增大速度，運(yùn)動(dòng)員將可能做離心運(yùn)動(dòng)9、(本題9分)如圖所示，一輛可視為質(zhì)點(diǎn)的汽車以恒定的速率駛過(guò)豎直面內(nèi)的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說(shuō)法中正確的是()A．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中，其所受合力始終為零B．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中，其始終處于失重狀態(tài)C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，其角速度恒定D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，其加速度不變10、如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內(nèi)，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉(zhuǎn)中心，在平行于紙面的平面內(nèi)，讓BC緩慢沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至水平（AB不動(dòng)），設(shè)BC對(duì)球體的作用力大小為F1，AB對(duì)球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開(kāi)始下落，重物上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算分析重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并說(shuō)明其原因：________________；______________________;______________.12、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖1所示的裝置來(lái)探究彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系，她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對(duì)象，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的刻度，然后通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)獲得了自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)認(rèn)為可以用鉤碼的重力來(lái)代替彈簧或橡皮筋產(chǎn)生的彈力大小，這樣做的依據(jù)是______．A．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力是一對(duì)作用力與反作用力B．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力是一對(duì)平衡力C．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力本來(lái)就是同一個(gè)力(2)該同學(xué)用圖象法來(lái)分析數(shù)據(jù)，如圖2所示，其中橫軸代表伸長(zhǎng)量、縱軸代表彈力.圖中“虛線”是根據(jù)橡皮筋的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出的圖線、“+”是根據(jù)彈簧的測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的點(diǎn)跡，但她對(duì)彈簧的研究工作還未結(jié)束，請(qǐng)你根據(jù)下面表格中的數(shù)據(jù)在圖2中完成剩余工作：a.請(qǐng)用“+”將第4個(gè)點(diǎn)跡描繪在圖象中；b.請(qǐng)根據(jù)所有點(diǎn)跡“+”畫出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線______．(3)請(qǐng)根據(jù)圖中你所繪制的圖線計(jì)算該彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_____N/m.(保留3位有效數(shù)字)(4)若將橡皮筋和彈簧分別從原長(zhǎng)拉伸5cm的伸長(zhǎng)量，人克服彈力做的功分別為W1、W2，請(qǐng)根據(jù)圖2判斷W1______W2(選填“>”“=

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

A、B、連接AC，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)隨距離均勻變化（除等勢(shì)面）的特點(diǎn)，AC四等分，如圖所示：則中點(diǎn)的電勢(shì)為3V，靠近A的點(diǎn)M電勢(shì)為2V，則MB為一條等勢(shì)線；根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，則能作出電場(chǎng)線及方向。根據(jù)幾何關(guān)系可知，F(xiàn)的電勢(shì)為3V；依據(jù)同樣的方向可得，D、E兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為7V、6V；故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、根據(jù)A做出的等勢(shì)面可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且由高電勢(shì)指向低點(diǎn)勢(shì)，故C，D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，則能作出電場(chǎng)線，且由沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低來(lái)確定電場(chǎng)線指向。找等勢(shì)點(diǎn)，作等勢(shì)面和電場(chǎng)線，是解決這類問(wèn)題常用方法。2、C【解析】

根據(jù)開(kāi)普勒第二定律知：在相等時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)和運(yùn)動(dòng)著的行星的連線所掃過(guò)的面積都是相等的．據(jù)此行星運(yùn)行在近日點(diǎn)時(shí)，與太陽(yáng)連線距離短，故運(yùn)行速度大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)，太陽(yáng)與行星連線長(zhǎng)，故運(yùn)行速度?。丛谛行沁\(yùn)動(dòng)中，遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度最小，近日點(diǎn)的速度最大．圖中a點(diǎn)為近日點(diǎn)，所以速度最大，c點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)，所以速度最?。畡t從d經(jīng)a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于從b經(jīng)c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，從a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于從c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，且a到b的時(shí)間；c到d的時(shí)間；故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C．點(diǎn)睛：對(duì)開(kāi)普勒第二定律的理解．遠(yuǎn)日點(diǎn)連線長(zhǎng)，在相等時(shí)間掃過(guò)相同面積，故速度小，近日點(diǎn)連線短，在相等時(shí)間掃過(guò)相同面積，故速度大．3、C【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功對(duì)應(yīng)著動(dòng)能轉(zhuǎn)化，物體動(dòng)能變化為mv2-0，所以物體所受合外力對(duì)它做的功等于mv2，故A正確。合外力做功W合=WG+W人=mv2，則W人=mgh+mv2，故B正確。重力和人對(duì)物體的功之和等于物體所受合外力對(duì)它做的功，等于mv2，故C錯(cuò)誤。重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化，物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能增量mgh，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。4、C【解析】

A、對(duì)于任一行星，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M，根據(jù)G=mr，解得行星的公轉(zhuǎn)周期T=2π，火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑較大，所以火星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較大，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力G=ma，行星繞太陽(yáng)做做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度a=，火星的軌道半徑較大，所以火星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度較小，故B錯(cuò)誤．C、在行星表面有：mg=G，行星表面的重力加速度g=，代入數(shù)據(jù)解得=0.38，即火星表面的重力加速度較小，故C正確．D、設(shè)行星的第一宇宙速度為v，則G=m，v=，由題中數(shù)據(jù)比較可知，火星的第一宇宙速度較小，故D錯(cuò)誤．5、A【解析】小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯(cuò)誤。6、AD【解析】

B做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向，有得則水平方向的位移為若要使小球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與小球相碰，根據(jù)幾何關(guān)系可知，當(dāng)A運(yùn)動(dòng)或時(shí)恰能與B相碰，則有或又向心加速度，聯(lián)立解得或故選AD?！军c(diǎn)睛】根據(jù)B做平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，求出B的水平位移，結(jié)合幾何關(guān)系，分析A與B相碰的時(shí)間，求出A運(yùn)動(dòng)的周期，再根據(jù)即可求解。7、BD【解析】A項(xiàng)：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力GMmr2=mC項(xiàng)：根據(jù)向心加速度a=4D項(xiàng)：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對(duì)地面靜止，故D正確。點(diǎn)晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。8、BD【解析】

A.向心力是效果力，可以由單個(gè)力充當(dāng)，也可以由其它力的合力提供，或者由某個(gè)力的分力提供，不是性質(zhì)力，因此，將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體后，整體應(yīng)受重力、支持力和摩擦力，故A錯(cuò)誤；B.由題意可知，運(yùn)動(dòng)員做線速度大小為v，半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故運(yùn)動(dòng)員受到的合力提供向心力，即m，故運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m，故B正確；C.根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系v=ωR得，角速度，故C錯(cuò)誤；D.如果運(yùn)動(dòng)員加速，需要的向心力增加，此時(shí)向心力“供”小于“需”，運(yùn)動(dòng)員將會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確。9、BC【解析】

AB．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中因?yàn)樽鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，汽車的合力始終不為零；汽車的向心加速度有豎直向下的加速度分量，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確.CD．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，因速率恒定，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故角速度不變，加速度大小不變，方向一直在改變，故C正確，D錯(cuò)誤10、AC【解析】

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示，通過(guò)重力的末端向F2【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示，通過(guò)重力的末端向F2的反向延長(zhǎng)線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答，本題是采用圖象法進(jìn)行解答的。二、實(shí)驗(yàn)題11、步驟B是錯(cuò)誤的，應(yīng)該接到電源的交流輸出端步驟D是錯(cuò)誤的，應(yīng)該先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶步驟C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理，重物的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m，可以約去【解析】B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的交流輸出端上，故B錯(cuò)誤．C、驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以C步驟不必要．D、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題；要知道重