江西省上饒市鉛山一中、橫峰中學2022年物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高。今年5月9日發(fā)射的“高分五號”軌道高度約為705km，之前已運行的“高分四號”軌道高度約為36000km，它們都繞地球做圓周運動。與“高分四號”相比，下列物理量中“高分五號”較小的是（）A．周期B．角速度C．線速度D．向心加速度2、(本題9分)如圖是汽車在平直路面上啟動的v-t圖象，其中0-t1時間內圖像是直線，t1時刻起汽車的功率保持不變。整個啟動過程中汽車受到的阻力大小恒為f，由圖像可知（）A．0-t1時間內，汽車的牽引力不變，功率隨時間均勻增大B．0-t1時間內，汽車的牽引力隨時間均勻增大，功率不變C．t1-t2時間內，汽車的牽引力減小，功率為fv1D．t1-t2時間內，汽車的牽引力不變，功率為fv23、(本題9分)1665年牛頓開始著手研究行星繞太陽運行的力學關系，最終得到了太陽與行星之間的引力關系F=GMmR2，可以完全解釋行星的運動．進一步研究：拉住月球使它圍繞地球運動的力，與拉著蘋果下落的力，以及地球、眾行星與太陽之間的作用力都遵循這一規(guī)律嗎？于是巧妙地進行了地﹣月檢驗研究：假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，已知月球繞地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為A．加速度B．相互作用的引力C．蘋果物體和月球運動的線速度D．蘋果物體和月球運動的角速度4、(本題9分)小船橫渡一條河，為盡快到達對岸，船頭方向始終與河岸垂直，為避免船撞擊河岸，小船先加速后減速運動，使小船到達河對岸時恰好不與河岸相撞。小船在靜水中的行駛速度如圖甲所示，水的流速如圖乙所示，則下列關于小船渡河說法正確的是A．小船的運動軌跡為直線B．小船渡河的河寬是150mC．小船到達對岸時，沿河岸下游運動了60mD．小船渡河的最大速度是13m/s5、(本題9分)飛機從8500m高空下降到1500m高度的過程中（）A．重力做正功，重力勢能減少B．重力做正功，重力勢能增大C．重力做負功，重力勢能減少D．重力做負功，重力勢能增大6、(本題9分)質量為m的滑塊沿高為h，長為L的粗糙斜面勻速下滑，在滑塊從斜面頂端滑至底端的過程中A．滑塊的機械能保持不變 B．滑塊克服摩擦所做的功為mgLC．重力對滑塊所做的功為mgh D．滑塊的機械能增加了mgh7、如圖所示，質量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過輕繩和輕質滑輪懸掛著質量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時間內，A、B運動的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細繩的拉力為35D．當B下落高度h時，速度為6gh8、(本題9分)如圖所示,是質量為、半徑為的光滑半圓弧槽,放在光滑的水平桌面上.是質量為的細長直桿,在光滑導孔的限制下,只能上下運動.物塊的質量為緊靠放置.初始時,桿被夾住,使其下端正好與半圓弧槽內側的上邊緣接觸,然后從靜止釋放.則以下說法正確的是（）A．在桿向下運動過程中,組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒B．當桿的下端運動到槽的最低點時速度為零C．桿的下端運動到槽的最低點時和的速度是D．桿的下端經過槽的最低點后,能上升的最大高度是9、(本題9分)如圖，一個質量為m的光滑小環(huán)套在一根輕質細繩上，細繩的兩端分別系在豎直的桿上A、B兩點，讓豎直桿以角速度勻速轉動，此時小環(huán)在繩上C點，AC和BC與豎直方向的夾角分別為37°和53°，，，重力加速度大小為g，則（）A．繩中的張力大小為B．繩子的總長度為C．桿上AB兩點間的距離為D．環(huán)做圓周運動的向心力加速度大小等于g10、如圖所示，輕質彈簧豎直放置，下端固定．小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落。不計空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中A．小球的動能先增大后減小B．小球的機械能守恒C．小球加速度為零的時候，系統(tǒng)勢能最小D．彈簧的彈性勢能一直增加11、(本題9分)如圖所示，點L1和點L2稱為地月連線上的拉格朗日點．在L1點處的物體可與月球同步繞地球轉動．在L2點處附近的飛行器無法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點繞行．我國中繼星鵲橋就是繞L2點轉動的衛(wèi)星，嫦娥四號在月球背面工作時所發(fā)出的信號通過鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點的繞地球運轉的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為D．處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a212、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點．左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．B點在小輪上，它到小輪中心的距離為r．C點和D點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動過程中，皮帶不打滑．則A．A點與B點的線速度大小相等B．A點與B點的角速度大小相等C．A點與C點的線速度大小相等D．A點與D點的向心加速度大小相等二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在利用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上前面幾點比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點，在后面取一段打點較為清晰的紙帶，同樣可以驗證；如釁10所示，取O點為起始點，各點的間距已量出并標在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質量為．（1）打A點時，重物下落速度為=__________，重物動能=__________．（2）打F點時，重物下落速度為=_________，重物動能=__________．（3）打點計時器自打下A點開始到打出F點，重物重力拋能的減少量為_____，動能的增加量為_______．（4）根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從打點計時器打出A點到打出F點的過程中，得到的結論是________________________________________．14、（10分）(本題9分)某同學要將一滿偏電流為3mA的毫安表G改裝為量程為30mA的電流表。他先測量出毫安表G的電阻，然后對表進行改裝，最后再利用一標準毫安表，對改裝后的電流表進行檢測具體實驗步驟如下：①按電路原理圖a連接線路②將R1的阻值調到最大，閉合開關S1后調節(jié)R1的阻值，使毫安表G的指針偏轉到滿刻度③閉合S2，保持R1不變，調節(jié)R2的阻值，使毫安表G的指針偏轉到滿刻度的三分之一的位置④記下R2的阻值回答下列問題：（1）如果按正確操作步驟測得R2的阻值為90Ω，則毫安表G內阻的測量值Rg=___Ω，與毫安表內阻的真實值相比，Rg____（填“>”、“＝”或“<”）（2）若忽略實驗的誤差，將上述毫安表G改裝成量程為30mA的電流表，則需要并聯(lián)一個阻值R=___Ω的電阻（3）根據圖b所示電路對改裝后的電表進行檢測，當標準毫安表的示數為16.0mA時，改裝表的指針位置如圖c所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，改裝電流表的量程是__mA（4）要達到預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k=____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）如圖所示，光滑的傾斜軌道AB與粗糙的豎直放置的半圓型軌道CD通過一小段圓弧BC平滑連接，BC的長度可忽略不計，C為圓弧軌道的最低點。一質量m=0.1kg的小物塊在A點從靜止開始沿AB軌道下滑，進入半圓型軌道CD。已知半圓型軌道半徑R=0.2m，A點與軌道最低點的高度差h=0.8m，不計空氣阻力，小物塊可以看作質點，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）小物塊運動到C點時速度的大小；（2）小物塊運動到C點時，對半圓型軌道壓力的大小；（3）若小物塊恰好能通過半圓型軌道的最高點D，求在半圓型軌道上運動過程中小物塊克服摩擦力所做的功。16、（12分）(本題9分)如圖所示電路，電源電動勢為E＝6V，定值電阻RA＝1Ω，RB＝8Ω，電容器的電容為C＝20μF，開關S閉合時電流表的示數為0.5A，電容器的電荷量為Q＝10﹣4C，電流表視為理想電表。求：（1）電阻RC的阻值；（2）電源的內電阻。17、（12分）如圖所示，在傾角為37o的斜面上，一勁度系數為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點，自然狀態(tài)時另一端位于B點．斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處，圓弧軌道的最高點為D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且長度為0.4m．現將一質量為1kg的小物塊從C點由靜止釋放，小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零（不計小物塊到達B處與彈簧碰撞時的能量損失）．已知彈簧彈性勢能表達式Ek=kx2，其中k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（計算結果可保留根號）求：⑴小物塊與斜面BC段間的動摩擦因數μ⑵小物塊第一次返回BC面上時，沖到最遠點E，求BE長⑶若用小物塊將彈簧壓縮，然后釋放，要使小物塊在CD段圓弧軌道上運動且不脫離圓弧軌道，則壓縮時壓縮量應滿足的條件

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、A【解析】設衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為r，地球的質量為M，衛(wèi)星繞地球勻速做圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，則得：G得：T=2πr3GM，ω=GMr點睛：解決本題的關鍵是要掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，知道衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、加速度與軌道半徑的關系，對于周期，也可以根據開普勒第三定律分析。2、A【解析】

AB．0～t1時間內，汽車的速度是均勻增加的，是勻加速運動，所以汽車的牽引力不變，加速度不變，功率P=Fv隨時間均勻增大，故A正確，B錯誤。CD．t1～t2時間內，汽車的功率已經達到最大值，功率保持不變，根據P=Fv=fv2，可知汽車的牽引力F隨速度的增大而減小，故CD錯誤。3、A【解析】

假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，根據已知量結合牛頓第二定律求出月球繞地球運行的加速度進行比較分析。【詳解】已知月球繞地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為160牛頓時代已經較精確的測量了地球表面的重力加速度g、地月之間的距離和月球繞地球運行的公轉周期，根據圓周運動的公式得月球繞地球運行的加速度：a=4如果ag說明拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c睛】本題考查對牛頓“月-地檢驗”基本思路的理解，分別圓周運動向心加速度公式和萬有引力定律兩種方式求解。4、B【解析】

A.小船在靜水中先做加速運動后做減速運動，具有加速度，故小船的運動軌跡為曲線，故A錯誤。B.研究垂直于河岸方向的運動，速度時間圖象圍成的面積表示位移，則小船渡河的河寬d==150m，故B正確。C.根據運動的等時性可知，小船沿河岸方向運動了30s，距離x=30×3m=90m，故C錯誤。

D.根據矢量合成法則可知，小船在靜水中的速度最大時，渡河速度最大，為，故D錯誤。5、A【解析】

飛機從8500m高空下降到1500m高度的過程中，重力方向與位移方向相同，則重力做正功，重力勢能減少A.重力做正功，重力勢能減少與分析相符，故A項正確；B.重力做正功，重力勢能增大與分析不符，故B項錯誤；C.重力做負功，重力勢能減少與分析不符，故C項錯誤；D.重力做負功，重力勢能增大與分析不符，故D項錯誤。6、C【解析】

A.滑塊勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，則機械能減小．故A錯誤；B.由題，滑塊勻速下滑，動能的變化量為零，根據動能定理得，mgh?Wf=0，則滑塊克服阻力所做的功Wf=mgh.故B錯誤；C.重力對滑塊所做的功W=mgsinθ?L=mgh.故C正確；D.滑塊減小的機械能等于克服摩擦力做的功mgh，故D錯誤．故選C7、AD【解析】

A.根據動滑輪的特點可知B下降s，A需要走動2s，而sAB.因為都是從靜止開始運動的，故有2×解得aAC.對A分析有T=m對B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對B，加速度為a根據速度位移公式，有v2=2a8、BC【解析】

在桿向下運動過程中,組成的系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒；水平方向受合外力為零，水平方向動量守恒，在豎直方向，A有加速度，所以系統(tǒng)的合外力不為零，動量不守恒，故A錯誤；桿A的下端運動到碗的最低點時，長直桿在豎直方向的速度為0，由機械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正確；直桿的下端上升到所能達到的最高點時，長直桿在豎直方向的速度為0，對AB系統(tǒng)由機械能守恒定律，則有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D錯誤.故選BC．點睛：主要考查了機械能守恒定律的直接應用，要知道長直桿的下端第一次運動到碗內的最低點時，A的水平方向速度為零，長直桿的下端上升到的最高點時直桿豎直方向速度為零，難度適中．9、ABD【解析】

小球受到重力mg、繩子張力為T，如圖所示，豎直方向根據平衡條件可得：T（cos37°+cos53°)=mg，解得：T=mg，故A正確；設小環(huán)做圓周運動的半徑為r，根據牛頓第二定律可得：Tsin37°+Tsin53°=mrω2，解得：r=，根據幾何關系可得繩子長度為：，故B正確；桿上A、B兩點間的距離為：h=rtan53°-rtan37°=，故C錯誤；環(huán)做圓周運動的向心加速度大小為：a=rω2=g，故D正確。故選ABD。10、ACD【解析】

在剛接觸彈簧的時候的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這時小球的加速度為0，此過程中小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，此后彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能是不斷增加的，故AD正確；壓縮彈簧的過程中，彈性勢能增加，故小球的機械能減小，故B錯誤；小球加速度為零的時候，速度最大，動能最大，此時系統(tǒng)勢能最小，故C正確；11、BD【解析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應小于逃逸速度，故A錯誤；B.根據題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉動的周期與月球繞地球轉動的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為t要小于，故C錯誤；D、由a=rω可知處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.12、AC【解析】a、c為共線關系，線速度相等，b、c為共軸關系，加速度相等，b、c的線速度不相等，A錯；由v=wr可知，a、c的線速度相等，角速度不相等，B錯；C對；設a的線速度為v，加速度為，c的線速度為v，角速度為，c、d角速度相同，d的線速度為2v，d的加速度為，D對；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機械能守恒【解析】

（1）A點的瞬時速度，則重錘的動能．（2）F點的瞬時速度，則重錘的動能．

（3）從打點計時器打下A點開始到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量，動能的增加量．（4）重錘動能的增加量略小于重力勢能的減少量，是由于阻力存在的緣故，若剔除誤差，認為在實驗誤差允許的范圍內，△Ep=△Ek，即機械能守恒．14、180<20)32【解析】

（1）[1]由于指針指在三分之一的位置，說明R2分得電流為電流計電流的兩倍，所以電流計電阻是R2的兩倍，為180Ω。閉合S2后，R2與Rg的并聯(lián)值R并<Rg，所以I總>Ig，而此時G的示數為滿偏電流的三分之一，所以IR2大于三分之二滿偏電流，所以2R2