2023屆天津市南開(kāi)區(qū)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖將紅、綠兩種顏色石子放在水平圓盤(pán)上，圍繞圓盤(pán)中心擺成半徑不同的兩個(gè)同心圓圈（r紅<r綠）。圓盤(pán)在電機(jī)帶動(dòng)下由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度緩慢增加。每個(gè)石子的質(zhì)量都相同，石子與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同。則下列判斷正確的是A．綠石子先被甩出B．紅、綠兩種石子同時(shí)被甩出C．石子被甩出的軌跡一定是沿著切線的直線D．在沒(méi)有石子被甩出前，紅石子所受摩擦力大于綠石子的2、2017年4月，我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行．與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的：（）A．周期變大 B．速率變大 C．動(dòng)能變大 D．向心加速度變大3、(本題9分)一細(xì)繩系著小球，在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球質(zhì)量為m，速度大小為v，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，則以下說(shuō)法中不正確的是()A．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，重力對(duì)小球的沖量大小為B．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，小球動(dòng)量變化量大小為mvC．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，細(xì)繩對(duì)小球的沖量大小為2mvD．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，小球動(dòng)量變化量為04、一個(gè)人乘電梯從1樓到30樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、再勻速、后減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是：A．始終做正功 B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功 D．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，加速度是，下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，在由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，空氣阻力恒定，則()A．物塊機(jī)械能守恒B．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．物塊機(jī)械能減少D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少6、(本題9分)下列情況中加點(diǎn)的物體，可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（）A．計(jì)算火車通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間B．研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作情況C．研究“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月球飛行的軌道時(shí)D．研究跨欄運(yùn)動(dòng)員跨欄時(shí)身體各部位的姿勢(shì)7、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短。若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過(guò)程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒B．小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C．小球減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢(shì)能的增量D．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí),球和地球系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和最大.8、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說(shuō)法正確的是（）.A．地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度大小是一定的，線速度大小是一定的B．地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小C．地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，相對(duì)地面靜止不動(dòng)D．以上均不正確9、(本題9分)如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的。不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B．a(chǎn)的水平速度比b的小C．b和c的飛行時(shí)間相同D．b的初速度比c的大10、(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(yáng)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(kāi)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(yáng)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(shuō)法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽(yáng)連線掃過(guò)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(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G11、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物塊A，以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊B的速度大小可能為（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s12、(本題9分)如圖所示，一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開(kāi)始從同一頂端下滑到底端C、D、E處，三滿個(gè)過(guò)程中重力的沖量依次為I1、I2、I3，動(dòng)量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3，則有（）A．三個(gè)過(guò)程中，合力的沖量大小相等，動(dòng)量的變化量大小相等B．三個(gè)過(guò)程中，合力做的功相等，動(dòng)能的變化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp3二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示為一分壓器電路，電阻R1=20Ω，R2的最大阻值為20Ω。當(dāng)輸入端A、B接220V電壓時(shí)，用電壓表測(cè)得輸出端C、D的電壓范圍是____________。14、(本題9分)“神舟”五號(hào)的飛行可看成近地運(yùn)行,楊利偉的質(zhì)量為65kg,他在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的向心力可估算為_(kāi)_________×102N.15、電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸________(選填“升高”或“降低”)．在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力所做的功與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑________(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)游樂(lè)園的“飛天秋千”游戲開(kāi)始前，座椅由長(zhǎng)度為L(zhǎng)的鋼絲繩豎直懸吊在空中，到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向夾角為，其簡(jiǎn)化模型如圖所示。座椅的質(zhì)量為m，大小忽略不計(jì)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，求:(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(3)質(zhì)量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個(gè)座椅里，設(shè)此時(shí)鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為、，試比較、大小，并說(shuō)明理由.17、（10分）一物體在地球表面的重力為16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中用彈簧秤稱得重力為9N，則此時(shí)火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍?

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

ABD．對(duì)石子受力分析，在沒(méi)有被甩出之前，受重力、支持力、圓盤(pán)的靜摩擦力三個(gè)力的作用，靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有f=mω2r，當(dāng)角速度增大時(shí)，兩石子所受靜摩擦力也在增大，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，石子將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即被甩出，由題意可知綠石子的半徑大于紅石子的半徑，所以綠石子所受摩擦力大于紅石子所受摩擦力，而兩石子與圓盤(pán)的最大靜摩擦力均為fm=μmg，則可知綠石子先被甩出，故A正確，BD錯(cuò)誤；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圓盤(pán)對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力，石子做離心運(yùn)動(dòng)，所以軌跡是沿著切線的曲線，故C錯(cuò)誤。2、C【解析】

對(duì)于繞地球運(yùn)行的航天器，地球?qū)λ耐庥幸μ峁┫蛐牧Γ瑒t，由公式可知，半徑不變，周期不變，速率不變，向心加速度不變．由于質(zhì)量增加，所以動(dòng)能增大，故C正確，ABD錯(cuò)誤．3、D【解析】

經(jīng)過(guò)時(shí)間，重力對(duì)小球的沖量大小為，A正確；根據(jù)矢量三角形法則，作出速度的變化量如圖：由圖知，動(dòng)量變化量的大小為，B正確；經(jīng)過(guò)時(shí)間，小球速度變化量，小球的合力等于繩對(duì)小球的拉力，根據(jù)動(dòng)量定理繩對(duì)小球的沖量大下為，C正確；經(jīng)過(guò)時(shí)間，動(dòng)量變化量為，根據(jù)動(dòng)量定理，細(xì)繩對(duì)小球的沖量大小為2mv，D錯(cuò)誤。4、A【解析】

A.在加速、勻速和減速的過(guò)程中，支持力的方向始終豎直向上，從1樓到30樓，支持力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則支持力始終做正功，A正確。BCD.根據(jù)A選項(xiàng)分析可知，BCD錯(cuò)誤。5、D【解析】

根據(jù)機(jī)械能守恒條件求解．由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量．整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．【詳解】A．對(duì)于物體來(lái)說(shuō)，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢(shì)能，因此機(jī)械能肯定減少．故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，物體減少的機(jī)械能為（克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢(shì)能），而彈簧則增加了彈性勢(shì)能，因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．故B錯(cuò)誤；C．由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量．所以物塊機(jī)械能減少mg（H+h），故C錯(cuò)誤；D．物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，加速度是，根據(jù)牛頓第二定律得：，所以空氣阻力所做的功為，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】本題是對(duì)機(jī)械能守恒條件的直接考查，掌握住機(jī)械能守恒的條件即可，注意題目中的研究對(duì)象的選擇。學(xué)會(huì)運(yùn)用能量守恒的觀點(diǎn)求解問(wèn)題，知道能量是守恒的和能量的轉(zhuǎn)化形式。6、C【解析】

A、計(jì)算火車通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略，故不能簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)；故A錯(cuò)誤．B、研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作情況時(shí)，要考慮運(yùn)動(dòng)員的姿態(tài)，故不能簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)；故B錯(cuò)誤．C、研究“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月球飛行的軌道時(shí)，衛(wèi)星的大小可以忽略不計(jì)；故C正確．D、研究運(yùn)動(dòng)員跨欄時(shí)身體各部位的姿勢(shì)，如把他看作質(zhì)點(diǎn)，就無(wú)法分辨他的動(dòng)作和姿勢(shì)，故不能把他看作質(zhì)點(diǎn)；故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵抓住把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件行判斷，不是看物體的絕對(duì)體積和質(zhì)量，而要看物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題是不是沒(méi)有影響或影響可忽略不計(jì)．7、CD【解析】

小球從A→B的過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中，由于彈力對(duì)小球做功，所以小球的機(jī)械能不守恒。故A錯(cuò)誤。小球從B到C過(guò)程，受到重力和彈力兩個(gè)力作用，彈力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和減速，故動(dòng)能先變大后變小，彈力與重力相等時(shí)，動(dòng)能最大，小球動(dòng)能最大的位置在BC之間某點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；小球從A到C過(guò)程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)動(dòng)能都為零，故減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，故C正確；小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，動(dòng)能最小，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知，小球和地球系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和最大，故D正確。8、AC【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+h)【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、CD【解析】

b、c的高度相同，大于a的高度，根據(jù)h=gt2，得，知b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，a的飛行時(shí)間小于b的時(shí)間。故A錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)閍的飛行時(shí)間短，但是水平位移大，根據(jù)x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故B錯(cuò)誤；b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，b的水平位移大于c的水平位移，則b的初速度大于c的初速度。故D正確。故選CD。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．10、AD【解析】

A.由開(kāi)普勒第二定律可知對(duì)每一個(gè)行星而言，行星與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽(yáng)連線掃過(guò)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(kāi)普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬(wàn)有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為11、BC【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以碰撞前A球的速度方向?yàn)檎较?，如果碰撞為彈性碰撞，由?dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由機(jī)械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv012、ABC【解析】物體下滑過(guò)程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的變化量相等，故A錯(cuò)誤，B正確；由機(jī)械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動(dòng)量變化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；設(shè)斜面的高度為h，從頂端A下滑到底端C，由，得物體下滑的時(shí)間t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．二．填空題(每小題6分，共18分)13、0–110V【解析】當(dāng)變阻器觸頭處于最下端時(shí)，則輸出電壓UCD=0，當(dāng)滑片移到上端時(shí)，即為電阻R2的兩端電壓，根據(jù)歐姆定律，則有UR2=UR14、6.37【解析】

[1]．“神舟”五號(hào)的飛行可看成近地運(yùn)動(dòng)，此時(shí)萬(wàn)有引力等于重力提供向心力，即：F向=F萬(wàn)=mg=637N=6.37×102N．（g取9.8m/s2）．15、降低無(wú)關(guān)【解析】沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，電場(chǎng)力所做的功與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。三．計(jì)算題(22分)16、