2022屆廣東省高一物理第二學期期末考試模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比A．距地面的高度變大B．向心加速度變大C．線速度變大D．角速度變大2、(本題9分)如圖所示，一物塊受一恒力F作用，現(xiàn)要使該物塊沿直線AB運動，應該再加上另一個力的作用，則加上去的這個力的最小值為（）A．Fcosθ B．Fsinθ C．Ftanθ D．Fcotθ3、某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球的一半，在地球表面從某一高度平拋一物體，其水平射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的水平速度拋同一物體，其水平射程為（）A．360m B．90m C．15m D．10m4、2018年12月27日，北斗三號基本系統(tǒng)已完成建設，開始提供全球服務其導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星運動軌道如圖所示：a為低軌道極地衛(wèi)星；b為地球同步衛(wèi)星；c為傾斜軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面有一定的夾角，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星a的機械能一定比衛(wèi)星b的機械能大B．衛(wèi)星a的機械能一定比衛(wèi)星b的機械能小C．衛(wèi)星b的向心加速度與衛(wèi)星c的向心加速度大小相等D．衛(wèi)星b的向心加速度與衛(wèi)星c的向心加速度大小不相等5、引體向上是中學生體育測試的項目之一，引體向上運動的吉尼斯世界紀錄是53次/分鐘．若某中學生在30秒內(nèi)完成12次引體向上，該學生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于A．400W B．100W C．20W D．5W6、(本題9分)下列實例屬于超重現(xiàn)象的是()A．汽車駛過拱形橋頂端B．跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動C．蕩秋千的小孩通過最低點D．宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動7、(本題9分)下列關于電源電動勢的說法正確的是A．電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功C．電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領D．把同一電源接在不同的電路中，電源的電動勢將變化8、(本題9分)如圖所示，長為0.5m的輕桿一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，另一端可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運動，若小球通過軌道最低點a時的速度為4m/s，通過軌道最高點b時的速度為2m/s，重力加速度g=10m/s2，則小球通過最低點和最高點時，下列說法正確的是（）A．在a點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向下B．在a點，小球?qū)p桿作用力的大小為24NC．在b點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向上D．在b點，小球?qū)p桿作用力的大小為4N9、在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．10、(本題9分)如圖所示，A為系在豎直輕彈簧上的小球，在豎直向下的恒力F的作用下，彈簧被壓縮到B點，現(xiàn)突然撤去力F，小球?qū)⒃谪Q直方向上開始運動，若不計空氣阻力，則下列中說法正確的是（）A．小球在上升過程中，重力勢能逐漸增大B．小球在上升過程中，動能先增大后減小C．小球上升至彈簧原長處時，動能最大D．小球上升至彈簧原長處時，動能和重力勢能之和最大11、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的斜面A固定在水平地面上，質(zhì)量為M的斜劈B置于斜面A上，質(zhì)量為m的物塊C置于斜劈B上，A、B、C均處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。下列說法正確的是A．B、C整體受到的合力為零B．斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mgcosθ+mgC．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上D．物塊C受到斜劈B的摩擦力大小為mgsinθ12、中國月球探測工程首任首席科學家歐陽白遠院十稱:“嫦娥五號已經(jīng)獲批今年先發(fā),嫦娥四號計劃明年發(fā)?！辨隙鹞逄栂扔阪隙鹚奶柊l(fā)射.將首次“快遞”月壤。若質(zhì)量為m的嫦娥五號在距離月面為的高度以大小為的速度做勻速圓周運動,月面附近的重力加速度為g,則A．嫦娥五號的動能可表示為B．嫦娥五號的動能可表示為C．嫦娥五號繞月球運動一周,其動能的變化可表示為D．嫦娥五號繞月球運動一周,其動能的變化為零二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學利用自由落體運動驗證機械能守恒定律，它在同一豎直線上不同高度處安裝兩個光電門，然后在高處的光電門正上方一定距離處由靜止釋放小球，下落中小球球心經(jīng)過兩光電門的光束，光電門顯示的遮光時間分別為t1、t2。（1）為驗證機械能守恒定律，它還必須測出的物理量有_____________A．小球的質(zhì)量mB．小球的直徑DC．兩光電門中心的距離LD．小球在兩光電門中心間運動的時間（2）為驗證機械能守恒定律，需要比較小球在兩光電門間運動時重力勢能的減少量△Ep與小球增加的動能△Ek是否相等，若運用所測物理量及相關常量表示，則△Ep=_________；△Ek=__________。（3）為減小實驗誤差，對選擇小球的要求是_____________________。14、（10分）如圖甲所示，在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開始自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個點A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）。已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的______（選填番號）A．動能變化量與重力勢能變化量B．速度變化量和重力勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點到打B點的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEP=____J,動能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）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）某航天員在一個半徑為R的星球表面做了如下實驗:①豎直固定測力計;將質(zhì)量為m的砝碼直接掛在彈簧測力計掛鉤上.平衡時示數(shù)為F1②取一根細線穿過光滑的細直管，將此砝碼拴在細線端，

另端連在固定的測力計上，手握直管掄動砝碼，使它在水平面內(nèi)做圓周運動，停止掄動細直管并保持細直管豎直，砝碼繼續(xù)在一水平面繞圓心。做勻速圓周運動，如圖所示，此時測力計的示數(shù)為F2,已知細直管下端和砝碼之間的細線長度為L.求:(1)該星球表面重力加速度g的大小;(2)砝碼在水平面內(nèi)繞圓心O勻速圓周運動時的角速度大??；(3)在距該星球表面h高處做勻速圓周運動衛(wèi)星的線速度大小16、（12分）(本題9分)如圖所示，一軌道由半徑的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BC在B點平滑連接而成．現(xiàn)有一質(zhì)量為的小球從A點正上方處的點由靜止釋放，小球經(jīng)過圓弧上的B點時，軌道對小球的支持力大小，最后從C點水平飛離軌道，落到水平地面上的P點.已知B點與地面間的高度，小球與BC段軌道間的動摩擦因數(shù)，小球運動過程中可視為質(zhì)點.(不計空氣阻力，g取10m/s2).求：（1）小球運動至B點時的速度大?。?）小球在圓弧軌道AB上運動過程中克服摩擦力所做的功（3）水平軌道BC的長度多大時，小球落點P與B點的水平距最大．17、（12分）(本題9分)地球和月球的質(zhì)量之比為81:1，半徑之比4:1,求：(1)地球和月球表面的重力加速度之比；(2)在地球上和月球上發(fā)射衛(wèi)星所需最小速度之比.

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】

A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運行，選項A正確；BCD．而此時萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項BCD錯誤．2、B【解析】

要使物塊沿AB方向運動，恒力F與另一個力的合力必沿AB方向，當另一個力與AB方向垂直時為最小，故F′＝Fsinθ，故ACD錯誤，B正確．故選：B3、D【解析】設星球質(zhì)量為，半徑為，地球質(zhì)量為M，半徑為R，已知，根據(jù)萬有引力等于重力得：，，①由題意從同樣高度拋出，②，①、②聯(lián)立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故選項D正確．點睛：把星球表面的物體運動和天體運動結(jié)合起來是考試中常見的問題；重力加速度g是研究天體運動和研究天體表面宏觀物體運動聯(lián)系的物理量．4、C【解析】

AB．由于衛(wèi)星a與衛(wèi)星b質(zhì)量未知，所以無法確衛(wèi)星a的機械能與衛(wèi)星b的機械能的關系，故選項AB錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體的向心力，，得，衛(wèi)星b和衛(wèi)星c的運行半徑相同，所以衛(wèi)星b的向心加速度與衛(wèi)星c的向心加速度大小相等，故選項C正確，D錯誤。5、B【解析】

學生體重約為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，全過程克服重力做功的平均功率為，故B正確，ACD錯誤．6、C【解析】試題分析：汽車駛過拱形橋頂端時，具有向下的加速度，故處于失重狀態(tài)，故A錯誤；跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動時，只受重力，具有向下的加速度，處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤；蕩秋千的小孩通過最低點時，具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，故C正確；繞地球作圓周運動的宇宙飛船，具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故D錯誤；故選C考點：超重和失重．點評：本題關鍵要明確：（1）當物體具有向上的加速度時，處于超重狀態(tài)；（2）當物體具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)．7、BC【解析】

電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小的物理量．電動勢由電源本身的特性決定，與外電路的結(jié)構(gòu)無關．【詳解】電源是把其他形式的能（非靜電力）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領，A錯誤C正確；根據(jù)E=W8、AD【解析】

AB、在a點對小球：F-mg=m，輕桿對小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根據(jù)牛頓第三定律知，在a點，小球?qū)p桿作用力大小為84N，方向豎直向下，故A正確，B錯誤。CD、在b點對小球：mg-F=m，輕桿對小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根據(jù)牛頓第三定律知，在b點，小球?qū)p桿的壓力大小為4N，方向豎直向下，故C錯誤，D正確。9、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運動，設線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運動過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時間圖像的斜率再減小，故AB錯誤；由于不知道當線框完全進入磁場時重力和安培力的關系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確10、ABD【解析】

小球在上升過程中，隨高度增加重力勢能逐漸增大，選項A正確；小球在上升過程中，一開始彈簧的彈力大于重力，加速度方向向上，小球做加速運動，速度增大，動能增大。當彈力等于重力時，加速度為零；當彈力小于重力后，加速度方向向下，小球做減速運動，速度減小，動能減小，即動能先增大后減小，故B正確。小球在上升過程中，開始時彈力大于重力，動能增加，而當彈力和重力相等后，合外力做負功，動能減小，則在彈力等于重力時刻，小球動能最大，而不是彈簧在原長位置動能最大，選項C錯誤；撤去F后對于小球、地球、彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒，小球在上升過程中，彈簧的壓縮量不斷減小，則彈性勢能一直減小，當恢復到原長位置時，彈性勢能最小，則動能和重力勢能之和最大，故D正確。故選ABD?！军c睛】本題關鍵要分析小球在上升過程中的受力情況，來分析運動情況，理解加速度的變化由重力與彈力共同決定，掌握速度如何變化，并知道加速度為零時，速度達到最大值．11、AC【解析】

A、斜劈B和物塊C整體處于平衡狀態(tài)，則整體受到的合力大小為0；A正確。B、對BC組成的整體進行受力分析可知，A對B的作用力與B、C受到的重力大小相等，方向相反。所以A對B的作用力大小為Mg+mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mg+mg；故B錯誤。C、根據(jù)B和C的整體平衡可知A對B的靜摩擦力沿斜面向上，大小等于兩重力的下滑分力，fA=(M+m)gsinθ，C正確。D、C受到B對C的摩擦力為mgcos【點睛】若一個系統(tǒng)中涉及兩個或者兩個以上物體的問題，在選取研究對象時，要靈活運用整體法和隔離法。對于多物體問題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；很多情況下，通常采用整體法和隔離法相結(jié)合的方法。12、AD【解析】A、嫦娥五號的質(zhì)量為m，速度大小為v，故動能可表示為，故A正確；

B、為嫦娥五號有月球表面的重力，不等于其動能，故B錯誤；

C、嫦娥五號以速度v做勻速圓周運動，繞月球一周，其動能的變化為零，故C錯誤，D正確。點睛：已知質(zhì)量和速度，根據(jù)動能的定義求解動能；嫦娥五號以速度v做勻速圓周運動，動能不變，由此分析即可。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCmgL質(zhì)量較大，直徑較小，外表光滑【解析】試題分析：（1）利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，由此可以求出小鐵球通過光電門時的瞬時速度，因此需要知道兩光電門長度，及小球的直徑，再根據(jù)機械能守恒的表達式可以求出所要求的關系式；（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，然后根據(jù)動能、勢能的定義進一步求得動能、勢能的變化量；（3）選取質(zhì)量較大，體積較小，則受到阻力較小．（1）若想驗證小球的機械能守恒，需測量的物理量有：兩光電門間的高度，及兩光電門點的瞬時速度，根據(jù)平均速度等于瞬時速度，則需要測量球的直徑，從而求得球通過兩光電門的瞬時速度，而對于質(zhì)量，等式兩邊可能約去，而在兩光電門中心間運動的時間是通過儀器讀出，不需要測量，故BC正確，AD錯誤；

（2）重力勢能的減少量：，利用勻變速直線運動的推論得動能的增量為；（3）當阻力越小時，則實驗誤差越小，因此要選擇質(zhì)量較大，直徑較小，外表光滑的小球；14、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的重力勢能的減少量與動能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯誤。第二空：重物在下落過程中，速度在增大，故相鄰點間的距離應該