四川省成都市新津中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

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(hào)碼填寫(xiě)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(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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，質(zhì)量為M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí)，凹槽球心和小鐵球的連線(xiàn)與豎直方向成α角．則下列說(shuō)法正確的是()A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系統(tǒng)的加速度為a＝gsinαD．F＝mgtanα2、(本題9分)汽車(chē)從甲地由靜止出發(fā)，沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到丙地，乙在甲丙兩地的中點(diǎn).汽車(chē)從甲地勻加速運(yùn)動(dòng)到乙地，經(jīng)過(guò)乙地速度為60km/h；接著又從乙地勻加速運(yùn)動(dòng)到丙地，到丙地時(shí)速度為120km/h．求汽車(chē)從甲地到達(dá)丙地的平均速度大小等于（）A．30km/hB．45km/hC．60km/hD．90km/h3、引體向上是中學(xué)生體育測(cè)試的項(xiàng)目之一，引體向上運(yùn)動(dòng)的吉尼斯世界紀(jì)錄是53次/分鐘．若某中學(xué)生在30秒內(nèi)完成12次引體向上，該學(xué)生此過(guò)程中克服重力做功的平均功率最接近于A．400W B．100W C．20W D．5W4、(本題9分)坐在行駛的公共汽車(chē)座位上的乘客認(rèn)為自己是靜止的，他所選擇的參考系可以為（）A．地面 B．坐在他身邊的乘客C．公路邊的樹(shù)木 D．公路邊的房屋5、(本題9分)R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖電路的A、B端，接R1時(shí)電壓表的讀數(shù)為U1，接R2時(shí)電壓表的讀數(shù)為U2，下列判斷正確的是A．R1<R2B．R1>R2C．U1<U2D．U1＝U26、(本題9分)由于通信和廣播等方面的需要，許多國(guó)家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（）A．軌道平面可以不同B．軌道半徑可以不同C．質(zhì)量可以不同D．速率可以不同7、(本題9分)“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：我國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度的水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng).已知火星半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，不計(jì)空氣阻力，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度為C．火星的質(zhì)量為D．火星的平均密度為8、(本題9分)如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內(nèi)沿圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線(xiàn)速度大小相等，且大于a的線(xiàn)速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，A球、B球質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長(zhǎng)度為。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動(dòng)小球B，使小球A在水平面上由靜止開(kāi)始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí),下列說(shuō)法正確的是（）A．小球A的速度為B．小球B的速度為C．小球B沿墻下滑過(guò)程中，桿對(duì)B做的功為D．小球B沿墻下滑過(guò)程中，桿對(duì)A做的功為10、(本題9分)如圖，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車(chē)的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物塊和小車(chē)之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是()A．物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(L＋s)B．物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為FfsC．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋s)D．物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為Ffs11、(本題9分)如圖所示，斜面體放在光滑水平面上，一小物體從斜面體頂端無(wú)摩擦地自由滑下，則在下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)滑塊做正功B．斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊不做功C．斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊做負(fù)功D．滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做負(fù)功12、(本題9分)半徑分別為2R和R的兩個(gè)半圓，分別組成如圖甲乙所示的兩個(gè)光滑圓弧軌道，一小球先后從同一高度下落，分別從如圖甲乙所示的開(kāi)口豎直向上的半圓軌道的右側(cè)邊緣進(jìn)入軌道，都沿著軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)并能甲從開(kāi)口豎直向下的半圓軌道的最高點(diǎn)通過(guò)。空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是A．圖甲中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度比圖乙中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度小B．圖甲中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力大C．圖甲中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力大D．圖甲中小球在軌道最低點(diǎn)的向心力比圖乙中球在軌道最低點(diǎn)的向心力小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測(cè)得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于_______J，動(dòng)能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時(shí)的實(shí)際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。14、（10分）(本題9分)控制變量法是物理實(shí)驗(yàn)探究的基本方法之一。如圖是用控制變量法探究向心力大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情境圖，其中(1)探究向心力大小與質(zhì)量m之間關(guān)系的是圖___；(2)探究向心力大小與角速度ω之間關(guān)系的是圖___。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）宇航員在某星球表面以初速度1.0m/s水平拋出一小球，通過(guò)傳感器得到如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中O為拋出點(diǎn)。若該星球半徑為4000km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m1?kg﹣1．試求：(1)該行星表面處的重力加速度的大小g行；(1)該行星的第一宇宙速度的大小v；(3)該行星的質(zhì)量M的大?。ūＡ?位有效數(shù)字）。16、（12分）(本題9分)如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），桌面上有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線(xiàn)由M向右勻速運(yùn)動(dòng)到N．已知力F與MN間夾角θ=60°．求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向；(2)當(dāng)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)撤去F，求此后小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)在MN方向上運(yùn)動(dòng)的位移大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，放置在水平地面上一個(gè)高為48cm、質(zhì)量為30kg的金屬容器內(nèi)密閉一些空氣，容器側(cè)壁正中央有一閥門(mén)，閥門(mén)細(xì)管直徑不計(jì).活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2.現(xiàn)打開(kāi)閥門(mén)，讓活塞下降直至靜止.不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞靜止時(shí)距容器底部的高度；(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門(mén)，對(duì)活塞施加豎直向上的拉力，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明能否將金屬容器緩緩提離地面?

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】

小鐵球和凹槽整體在水平方向上只受推力F作用，故系統(tǒng)有向右的加速度，小鐵球受到的合外力方向水平向右；受力分析如圖所示；故A錯(cuò)誤．根據(jù)幾何關(guān)系可知小鐵球所受的合外力為mgtanα，由牛頓第二定律可知加速度為gtanα，推力F=（m+M）gtanα，故B正確，CD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】本題主要考查牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意整體法和隔離法的正確應(yīng)用，明確兩物體的加速度相同；則根據(jù)小球的受力情況可明確加速度大?。?、B【解析】

設(shè)甲兩兩地距離為2L，汽車(chē)通過(guò)甲乙兩地的時(shí)間分別為t1和t2，則有：汽車(chē)從甲運(yùn)動(dòng)到乙的過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)故其平均速度為，所用時(shí)間：，同理汽車(chē)從乙運(yùn)動(dòng)到丙的過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)故其平均速度，汽車(chē)所用時(shí)間，所以汽車(chē)從甲至丙的平均速度；故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確平均速度的定義和物理意義，要明確平均速度與時(shí)間間隔和位移對(duì)應(yīng)，不同時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度往往不同．3、B【解析】

學(xué)生體重約為50kg，每次引體向上上升高度約為0.5m，引體向上一次克服重力做功為W=mgh=50×10×0.5J=250J，全過(guò)程克服重力做功的平均功率為，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4、B【解析】試題分析：乘客相對(duì)于公共汽車(chē)上的座位或身邊的乘客均是靜止的，故他選擇的參考系是坐在他身邊的乘客或座位；而他相對(duì)于地面、樹(shù)木房屋等都是運(yùn)動(dòng)的；故選B．5、D【解析】

AB．設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為a，則導(dǎo)體的電阻由兩導(dǎo)體的ρ與d相同，則兩導(dǎo)體電阻相等，即R1=R2，故AB錯(cuò)誤；CD．導(dǎo)體接入電路中，電壓表示數(shù)U=IR=R由于電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、導(dǎo)體電阻R相同，則電壓表示數(shù)U相同，即U1=U2，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D．6、C【解析】

A.它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：因?yàn)棣匾欢?，所以r必須固定，故B錯(cuò)誤；C.許多國(guó)家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故C正確；D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得運(yùn)轉(zhuǎn)速度為，由于同步衛(wèi)星軌道半徑是一定的，所以速率也不變．故D錯(cuò)誤．7、BC【解析】

某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)，根據(jù)分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A錯(cuò)誤；火星的第一宇宙速度為：，故B正確；由G＝mg，解得火星的質(zhì)量為：，故C正確；火星的平均密度為：，故D錯(cuò)誤；故選BC。8、AB【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得A.，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，可知b所需向心力最小，故A項(xiàng)與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項(xiàng)與題意相符；C.所以b、c的線(xiàn)速度大小相等，小于a的線(xiàn)速度，故C項(xiàng)與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項(xiàng)與題意不相符。9、AD【解析】

AB.當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí)，桿與水平方向的夾角的正弦是，此時(shí)A、B兩小球的速度關(guān)系滿(mǎn)足，由機(jī)械能守恒定律得：解得：小球A的速度為。小球B的速度為，故A正確，B錯(cuò)誤。C.由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過(guò)程中，桿對(duì)B做的功為，故C錯(cuò)誤；D由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過(guò)程中，桿對(duì)A做的功為，故D正確；10、BC【解析】

試題分析：對(duì)物塊分析，物塊相對(duì)于地的位移為，根據(jù)動(dòng)能定理得，，則知物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤．對(duì)小車(chē)分析，小車(chē)對(duì)地的位移為l，根據(jù)動(dòng)能定理得，，則知物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為，故B正確．物塊相對(duì)于地的位移大小為，則物塊克服摩擦力所做的功為，故C正確．根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車(chē)和物塊的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：，則物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為，故D錯(cuò)誤.11、AC【解析】

A．滑塊下滑，高度降低，重力做正功，故A正確；BC．滑塊下滑且跟著斜面向右運(yùn)動(dòng)，斜面對(duì)滑塊的支持力與滑塊的位移成鈍角，故對(duì)滑塊做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；D．因?yàn)榛瑝K對(duì)斜面的壓力使得斜面向右運(yùn)動(dòng)，斜面的位移向右，故滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做正功，D錯(cuò)誤。故選AC。12、AC【解析】

B.小球下落高度相同，根據(jù)動(dòng)能定理可知:則小球在最高點(diǎn)時(shí)，速度大小相等，根據(jù)向心力公式可知圖甲中上方軌道半徑大，故軌道對(duì)小球的壓力小，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫π?故選項(xiàng)B不符合題意.A.根據(jù)v=ωR可知，圖甲中小球在最高點(diǎn)的角速度小.故選項(xiàng)A符合題意.C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中高度H相同，故在最低點(diǎn)的速度相等，根據(jù)向心力公式可知，圖甲中下方軌道半徑小，小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的向心力大，壓力大.故選項(xiàng)C符合題意，選項(xiàng)D不符合題意.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、7.62；7.56；9.75；小于；原因是有其他的阻力作用，如紙帶受限位孔的阻力等【解析】

(1)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量ΔEC點(diǎn)瞬時(shí)速度為vCΔE(2)速度可由逐差法求得a=x所以加速度a小于g，原因是有其他的阻力作用，如紙帶受限位孔的阻力等。14、（1）丙（2）甲【解析】

第一空.探究向心力大小與質(zhì)量m之間關(guān)系保證角速度相同，而質(zhì)量不同，所以是