山西省晉中市2022年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)用一水平力F=400N的力拉著小車(chē)在水平地面上行走了x=50m．那么，拉力對(duì)小車(chē)做的功是()A．2.0×104JB．1.0×104JC．1.7×104JD．以上均不對(duì)2、嫦娥四號(hào)探測(cè)器作為世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器，其主要任務(wù)是著陸月球表面，繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球表面著陸過(guò)程十分復(fù)雜，要經(jīng)過(guò)一系列的軌道變換，其中就包括如圖所示的由圓形軌道變軌為與之相切的橢圓軌道。下列說(shuō)法正確的是A．嫦娥四號(hào)沿圓軌道運(yùn)行時(shí)加速度等于月球表面的重力加速度B．嫦娥四號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，越接近月球其運(yùn)行速率越小C．嫦娥四號(hào)在圓軌道上運(yùn)行的周期大于在橢圓形軌道上運(yùn)行時(shí)的周期D．嫦娥四號(hào)軌道由圓變成橢圓必須點(diǎn)火加速，消耗燃料化學(xué)能用以增加機(jī)械能3、(本題9分)物體從離地面高h(yuǎn)=0.8m處以v0=3m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2A．物體下落的時(shí)間0.1sB．物體著地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的距離為2mC．物體著地前瞬間的速度大小為5m/sD．物體著地前瞬間的速度方向與水平方向的夾角為454、如圖所示，小車(chē)通過(guò)定滑輪用繩牽引水中的小船，當(dāng)繩與水平面夾角為θ時(shí)，小車(chē)、小船的速度大小分別為v1、v2。則v1、v2大小關(guān)系正確的是A．B．C．D．5、現(xiàn)代人們的生活與各類人造衛(wèi)星應(yīng)用息息相關(guān)，下列關(guān)于衛(wèi)星相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．順德的正上方可能存在同步衛(wèi)星B．地球周?chē)l(wèi)星的軌道可以在任意平面內(nèi)C．衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不可能大于7.9km/sD．衛(wèi)星的軌道半徑越大運(yùn)行速度就越大6、(本題9分)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說(shuō)法正確的是A．兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B．電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D．將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功7、(本題9分)在如圖所示的四種典型電場(chǎng)的情況中，電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是（）A．圖甲中平行板電容器帶電時(shí)，極板間除邊緣附近外的任意兩點(diǎn)a、bB．圖乙中兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線上，與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)a、bC．圖丙中離點(diǎn)電荷等距的任意兩點(diǎn)a、bD．圖丁中兩個(gè)等量同號(hào)點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)O等距的任意兩點(diǎn)a、b8、(本題9分)如圖所示，輕繩一端受到大小為F的水平恒力作用，另一端通過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊相連．開(kāi)始時(shí)繩與水平方向的夾角為θ．當(dāng)小物塊從水平面上的A點(diǎn)被拖動(dòng)到水平面上的B點(diǎn)時(shí)，位移為L(zhǎng)，隨后從B點(diǎn)沿斜面被拖動(dòng)到定滑輪O處，BO間距離也為L(zhǎng)．小物塊與水平面及斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，若小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，F(xiàn)對(duì)小物塊做的功為WF，小物塊在BO段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為Wf，則以下結(jié)果正確的是()A．WF＝FL(cosθ＋1)B．WF＝2FLcosθC．Wf＝μmgLcos2θD．Wf＝FL－mgLsin2θ9、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繞著固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零C．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度的最小值等于D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力的最小值等于10、如圖所示，衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度、周期、運(yùn)行速率、向心加速度．下列關(guān)系正確的有A．TA>TB B．vA>vBC．a(chǎn)A<aB D．ωA<ωB11、(本題9分)我國(guó)于2011年發(fā)射了“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，之后發(fā)射的“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”飛船相繼與之成功對(duì)接，今年即將發(fā)射的“神舟十”也會(huì)與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器對(duì)接。如圖所示，在對(duì)接前“天宮一號(hào)”的軌道半徑為“神舟十號(hào)”的軌道半徑大，它們都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則在對(duì)接前A．它們的線速度相等B．它們的角速度相等C．它們的線速度都小于7.9km/sD．“神舟十號(hào)”的線速度一定大于“天宮一號(hào)”的線速度12、質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又經(jīng)t2時(shí)間后靜止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距離為h，重力加速度為g，小球剛接觸泥潭的速度為v，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的下落過(guò)程，下列分析正確的是（）A．對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由動(dòng)量定理可有mgB．對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由機(jī)械能守恒可有mg(H+h)=C．對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過(guò)程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=D．對(duì)小球下落的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-0二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)小王同學(xué)在測(cè)定某一電阻的阻值實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx的阻值大約是46，電壓表內(nèi)阻大約5k，電流表內(nèi)阻大約1．（1）測(cè)量電路如圖，為了減小誤差應(yīng)該選___圖（填“甲”或“乙”）（2）實(shí)驗(yàn)所用的電源為2節(jié)1號(hào)干電池，滑動(dòng)變阻器總阻值為5，若電池的內(nèi)阻極小，電壓表應(yīng)該選擇哪個(gè)量程___（填3V或15V）；電流表應(yīng)該選擇哪個(gè)量程___（填0.6A或3A）（3）測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)根據(jù)電流表讀數(shù)補(bǔ)全空缺的數(shù)據(jù)____（4）利用第(3)問(wèn)表格中的數(shù)據(jù)，在答題卷對(duì)應(yīng)位置的坐標(biāo)系中描點(diǎn)，并且作出圖線__．（5）根據(jù)作出的圖線求得待測(cè)電阻為_(kāi)_．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖裝置來(lái)研究機(jī)械能守恒問(wèn)題，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，就觸發(fā)速度傳感器測(cè)定此時(shí)重物C的速度．整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，觸發(fā)速度傳感器測(cè)出C的速度為v．(2)在實(shí)驗(yàn)中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實(shí)驗(yàn)中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測(cè)重物的速度時(shí)，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問(wèn)的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_____（用題給的已知量表示）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)2012年12月28日，武漢地鐵2號(hào)線正式通車(chē)．已知相距4000m的甲乙兩站之間的線路為直線，在調(diào)試運(yùn)行時(shí)，列車(chē)出站加速和進(jìn)站減速的加速度大小均為1m/s2，中途保持勻速運(yùn)行．列車(chē)從甲站由靜止出發(fā)到乙站停止正好用時(shí)4min．某次調(diào)試時(shí)，列車(chē)從甲站出發(fā)比原定的出發(fā)時(shí)間晚了20s，但仍保持與原來(lái)相同的加速度出站和進(jìn)站，要使列車(chē)仍然準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)乙站，求此次列車(chē)出站加速的時(shí)間應(yīng)為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一動(dòng)物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距l(xiāng)=30m時(shí)，此人以速度v0水平拋出一石塊，打擊動(dòng)物，人和動(dòng)物都可看成質(zhì)點(diǎn)．（已知sin37°=0.6，g=10m/s2）(1)若動(dòng)物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大??；(2)若動(dòng)物離斜坡末端較近，跑到水平面上才被石塊擊中，定性說(shuō)明這種情況下人拋石塊的速度與第(1)問(wèn)中v0的大小關(guān)系．17、（12分）(本題9分)中國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行5圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船在B點(diǎn)經(jīng)橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道時(shí)是加速還是減速？(2)飛船經(jīng)過(guò)橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小.(3)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2.

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、A【解析】根據(jù)功的定義式W=Flcosα得W=400×50×cos0°=2.0×104J，故選A．2、C【解析】

A.在圓軌道運(yùn)行時(shí)的萬(wàn)有引力小于在月球表面時(shí)的萬(wàn)有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A錯(cuò)誤；B.沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，近月點(diǎn)的速率大于遠(yuǎn)月點(diǎn)的速率，B錯(cuò)誤；C.圓軌道的半徑大于橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，在圓軌道的運(yùn)行周期大于在橢圓軌道的運(yùn)行周期，C正確；D.由圓軌道進(jìn)入橢圓軌道必須制動(dòng)減速，D錯(cuò)誤。3、C【解析】

物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=12gt2得：t=2hg=2×0.810s=0.4s，故A錯(cuò)誤；物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為：x=v0t=3×0.4m=1.2m，物體著地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的距離為：s=x24、B【解析】

將v2沿繩和垂直于繩分解，可得，B正確ACD錯(cuò)誤5、C【解析】

A.同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方，而順德不再赤道上，所以順德的正上方不可能存在同步衛(wèi)星.故選項(xiàng)A不符合題意.B.衛(wèi)星的向心力是由萬(wàn)有引力提供的，所以地球周?chē)l(wèi)星的軌道平面一定經(jīng)過(guò)地心，不是在任意平面內(nèi)都存在地球衛(wèi)星.故選項(xiàng)B不符合題意.C.根據(jù)v=可知，當(dāng)r等于地球半徑時(shí)的速度為7.9km/s，所以7.9km/s是最大的環(huán)繞速度，衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不可能大于7.9km/s.故選項(xiàng)C符合題意.D、根據(jù)v=可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大運(yùn)行速度就越小.故選項(xiàng)D不符合題意.6、B【解析】

A．等勢(shì)面相交，則電場(chǎng)線一定相交，故在同一點(diǎn)存在兩個(gè)不同的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，與事實(shí)不符，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，B正確；C．同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同，C錯(cuò)誤；D．將負(fù)電荷從高電勢(shì)處移動(dòng)到低電勢(shì)處，受到的電場(chǎng)力方向是從低電勢(shì)指向高電勢(shì)，所以電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)誤；7、AB【解析】

A．a(chǎn)、b是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故A正確；B．兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線上，據(jù)電場(chǎng)線的對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故B正確；C．離點(diǎn)電荷Q等距的任意兩點(diǎn)a、b電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，則電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故C錯(cuò)誤；D．兩個(gè)等量同號(hào)點(diǎn)電荷連線的中垂線上，與中點(diǎn)O等距的任意兩點(diǎn)a、b場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向相反，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故D錯(cuò)誤。8、BC【解析】拉力在AO段做功為：W1=FS，s為F作用點(diǎn)的位移即繩子伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，小物體從A運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，利用數(shù)學(xué)幾何關(guān)系在繩子縮短關(guān)系得S=2cosθL，所以W1=2FLcosθ故A錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)幾何關(guān)系得OB斜面傾角為2θ，小物體在BO段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力f=μmgcos2θ，小物體在BO段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為Wf=fL=μmgLcos2θ，故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．9、BD【解析】

AB.小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，由重力提供向心力，則有：解得：，即為小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，則有：解得：小球能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)的最小速度為，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：解得：繩子在最低點(diǎn)的最小拉力為，故C錯(cuò)誤，D正確。10、ACD【解析】

萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項(xiàng)ACD正確，B錯(cuò)誤.11、CD【解析】

據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMmrAD、v=GMr，“天宮一號(hào)”的軌道半徑比“神舟十號(hào)”的軌道半徑大，“天宮一號(hào)”的線速度比“神舟十號(hào)”的線速度小，故B、ω=GMr3C、第一宇宙速度是近地環(huán)繞速度，也是最大環(huán)繞速度，所以它們的線速度都小于7.9km/s，故C正確；故選CD?！军c(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，分析運(yùn)行速度、角速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出大小。12、ACD【解析】

A.對(duì)小球自由下落的過(guò)程，小球只受重力作用，由動(dòng)量定理可有s=1m，選項(xiàng)A正確；B.對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由機(jī)械能守恒可有mgH=1C.對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過(guò)程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=0-D.對(duì)小球下落的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，選項(xiàng)D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、甲3V0.6A0.15.0【解析】

（1）由于待測(cè)電阻Rx的阻值大約是46，電壓表內(nèi)阻大約5k，電流表內(nèi)阻大約1，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻Rx，若采用乙圖電路，電流表的分壓比較明顯，誤差比較大，故采用甲圖電路．（2）根據(jù)安全性原則和準(zhǔn)確性原則，電壓表選用3V量程；回路中最大電流I==A=0.75A，為了保證安全，滑動(dòng)變阻器開(kāi)始接入電路的電阻應(yīng)調(diào)到最大，這樣電流表就可以選0.6A的量程．（3）電流表讀數(shù)為0.1A，所以表中空缺的數(shù)據(jù)為0.1．（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出對(duì)應(yīng)的圖線如下：（5）作出的圖線為線性關(guān)系，圖線的斜率表示待測(cè)電阻的大小，則待測(cè)電阻Rx===5.0．14、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長(zhǎng)狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要?jiǎng)傖尫臗時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達(dá)式可知，，解得．考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】理解彈簧有壓縮與伸長(zhǎng)的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對(duì)表達(dá)式的變形的技巧．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、21s【解析】試題分析：列車(chē)勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，知位移相等，抓住運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，結(jié)