2022年玉溪市第一中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)關(guān)于物體的受力和運(yùn)動,下列說法正確的是()A．物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B．物體做曲線運(yùn)動時，某點(diǎn)的加速度方向就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向C．物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變D．做曲線運(yùn)動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用2、(本題9分)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，且與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為()A．13mgB．23mg3、(本題9分)在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗裝置中，質(zhì)量為的與質(zhì)量為的發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為的，并生成質(zhì)量為的新核。若已知真空中的光速為，則下列說法正確的是（）A．新核的中子數(shù)為2，且該新核是的同位素B．該過程屬于衰變C．該反應(yīng)釋放的核能為D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量不守恒4、(本題9分)甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為m甲：m乙=1：2，它們分別在相同力的作用下，沿光滑水平面，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動．當(dāng)兩個物體通過相等的位移時，則甲、乙兩物體此時的動能之比為（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：85、(本題9分)如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為6m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐模绻蛊囋跇蛎嫘旭傊翗蝽敃r，對橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s6、(本題9分)能源在“兩型”社會的建設(shè)中有著重要的意義，節(jié)約用電應(yīng)成為現(xiàn)代公民的行為準(zhǔn)則．下列用電方式中不屬于科學(xué)、合理地節(jié)約用電的是（）A．家電盡量要長時間待機(jī)B．用節(jié)能燈替換白熾燈C．樓道、走廊照明燈采用聲、光控制D．定期清除冰箱內(nèi)的冰、霜7、(本題9分)在傾角為30°的斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以2v和v的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。那么，下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂端的水平位移之比為2：1B．甲、乙兩球落點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為2：1C．甲、乙兩球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙兩球在空中的運(yùn)動時間之比為2：18、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動h高度，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mghB．物體的機(jī)械能保持不變C．物體的動能增加2mghD．物體的機(jī)械能增加mgh9、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，滑到大環(huán)的最低點(diǎn)的過程中，(重力加速度大小為g)()A．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時處于失重狀態(tài)B．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時處于超重狀態(tài)C．此過程中小環(huán)的機(jī)械能守恒D．小環(huán)滑到大環(huán)最低點(diǎn)時，大圓環(huán)對桿的拉力大于(m＋M)g10、(本題9分)如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A．電荷將向上加速運(yùn)動B．電荷將向下加速運(yùn)動C．電流表中將有從b到a的電流D．電流表中將有從a到b的電流11、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在y軸上的O、M兩點(diǎn)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則在兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，在ND段中C點(diǎn)電勢最高，則A．q1與q2帶異種電荷B．A、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C．從N點(diǎn)沿y軸正方向到D點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功12、(本題9分)已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．該衛(wèi)星距離地面的高度為B．該衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C．該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度D．該衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動，現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼相機(jī)連續(xù)拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前拍下了小球在做平拋運(yùn)動過程中的多張照片，經(jīng)合成后照片如圖乙所示，a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實(shí)際背景屏的長度之比為1：4，則：⑴由以上信息，可知a點(diǎn)______________（填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)；⑵由以上信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為__________m/s2⑶由以上信息可以算出小球平拋的初速度大小是_________m/s;⑷由以上信息可以算出小球在b點(diǎn)時的速度大小是_________m/s.14、（10分）某同學(xué)在實(shí)驗室用如圖所示的裝置來研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問題。（1）實(shí)驗中，為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用頻率為50Hz的(填“電磁”或“電火花”)________打點(diǎn)計時器，同時需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶能夠做______運(yùn)動。（2）在______條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制_______不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系。（3）在此實(shí)驗中，此同學(xué)先接通計時器的電源，再放開紙帶，如圖是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)hA、hB、hC如圖所示，則小車的加速度為a=________m/s2，打B點(diǎn)時小車的速度為VB=________m/s。（保留2位有效數(shù)字）（4）在此實(shí)驗中，如果忽略摩擦阻力和斜面傾角的影響，要驗證沙和沙桶以及小車的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，實(shí)驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足_______關(guān)系式（用上題的符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果）。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）(本題9分)如圖所示的實(shí)驗裝置，可用來探究物體在斜面上運(yùn)動的加速度以及彈簧儲存的彈性勢能。實(shí)驗器材有：斜面、彈簧(彈簧彈性系數(shù)較大)、帶有遮光片的滑塊(總質(zhì)量為m)、光電門、數(shù)字計時器、游標(biāo)卡尺、刻度尺。實(shí)驗步驟如下：①用適當(dāng)儀器測得遮光片的寬度為d；②彈簧放在擋板P和滑塊之間，當(dāng)彈簧為原長時，遮光板中心對準(zhǔn)斜面上的A點(diǎn)；③光電門固定于斜面上的B點(diǎn)，并與數(shù)字計時器相連；④壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊固定，此時遮光板中心對準(zhǔn)斜面上的O點(diǎn)；⑤用刻度尺測量A、B兩點(diǎn)間的距離L；⑥拔去鎖定滑塊的銷釘，記錄滑塊經(jīng)過光電門時數(shù)字計時器顯示的時間△t；⑦移動光電門位置，多次重復(fù)步驟④⑤⑥。根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)做出的－L圖象為如圖所示的一條直線，并測得－L圖象斜率為k、縱軸截距為b。（1）根據(jù)－L圖象可求得滑塊經(jīng)過A位置時的速度vA=____，滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度a=_____。（2）實(shí)驗利用光電門及公式v=測量滑塊速度時，其測量值____真實(shí)值（選填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本實(shí)驗中，往往使用的彈簧彈性系數(shù)較大，使得滑塊從O到A恢復(fù)原長過程中彈簧彈力遠(yuǎn)大于摩擦力和重力沿斜面的分量，則彈簧儲存的彈性勢能Ep=___，Ep的測量值與真實(shí)值相比，測量值偏_____(填“大”或“小”)。16、（12分）(本題9分)利用萬有引力定律可以測量天體的質(zhì)量．（1）測地球的質(zhì)量英國物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實(shí)驗說成是“稱量地球的質(zhì)量”．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G．若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量．（2）測“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指在相互間引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動的兩個星球A和B，如圖所示．已知A、B間距離為L，A、B繞O點(diǎn)運(yùn)動的周期均為T，引力常量為G，求A、B的總質(zhì)量．（3）測月球的質(zhì)量若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”．已知月球的公轉(zhuǎn)周期為T1，月球、地球球心間的距離為L1．你還可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的質(zhì)量．17、（12分）質(zhì)量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行，速度圖象如圖所示，設(shè)整個過程阻力不變．則：(1)在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機(jī)做功多少?(2)在汽車行駛的整個過程中，克服摩擦力做功的功率多大?

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、D【解析】

物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不變，當(dāng)速度與力的夾角小于90°時，速度一定增加；當(dāng)速度與力的夾角大于90°時，速度一定減小，選項A錯誤；物體做曲線運(yùn)動時，某點(diǎn)的速度方向就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向，選項B錯誤；物體受到變化的合力作用時，它的速度大小不一定改變，例如勻速圓周運(yùn)動，選項C錯誤；做曲線運(yùn)動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用，選項D正確．2、D【解析】試題分析：以相機(jī)為研究對象，對相機(jī)受力分析，先將各支架的作用力沿著水平和豎直方向正交分解，由共點(diǎn)力的平衡條件可得出各支架的受力．對照相機(jī)受力分析，受重力、和三個支架的支持力，根據(jù)平衡條件，三根支架的支持力的合力應(yīng)等于重力，即：3Fcosθ=mg，解得【點(diǎn)睛】本題因是立體圖，無法將所有力畫出，因三根支架受力相等，故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力．3、A【解析】

A．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2，新核是，是的同位素，中子數(shù)為2，故A正確；B．該過程是核聚變反應(yīng)，不屬于衰變，故B錯誤；C．該反應(yīng)釋放的核能為故C錯誤；D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，故D錯誤。故選A。4、A【解析】

由動能定理知，合外力做功等于物體動能的增量．以物體為研究對象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功為：，甲乙兩物體受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即動能增量相同，且均從靜止開始，所以甲乙動能相同，故A正確，BCD錯誤。5、C【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，

即

當(dāng)支持力為零，有：，

解得：v′=2v=12m/s．故C正確，ABD錯誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．知道摩擦力為零時，此時支持力為零．6、A【解析】試題分析：科學(xué)、合理地節(jié)約用電是現(xiàn)代公民的行為準(zhǔn)則，屬于科學(xué)、合理地節(jié)約用電的是：家電盡量不要長時間待機(jī)，用節(jié)能燈替換白熾燈，樓道、走廊照明燈采用聲、光控制等．解：A、家電盡量不要長時間待機(jī)，待機(jī)浪費(fèi)電，故不屬于科學(xué)、合理地節(jié)約用電，故A正確；B、用節(jié)能燈替換白熾燈，可節(jié)約電，故B錯誤C、樓道、走廊照明燈采用聲、光控制，屬于科學(xué)、合理地節(jié)約用電，故C正確；D、定期清除冰箱里的冰、霜可以節(jié)約電能；可以節(jié)約用電；故D正確本題選擇不屬于科學(xué)、合理地節(jié)約用電的；故選A．點(diǎn)評：只本題結(jié)合生活中的實(shí)際考查物理問題，屬于基礎(chǔ)問題；明確只要能合理地減小能量消耗即屬于節(jié)約用電．7、CD【解析】

AD、設(shè)小球落在斜面上時，位移與水平方向的夾角為θ，，只要落到斜面上，角度不變，t與初速度成正比，甲、乙兩小球運(yùn)動的時間之比為2：1，甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比為2：1，飛行的時間之比為2：1，所以水平方向的位移之比為4：1．A錯誤，D正確；B、甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移之比為4：1，由于斜面得夾角是相同的，所以甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為4：1．B錯誤；C、設(shè)小球落在斜面上時，速度與水平方向的夾角為α，則tanα＝2tanθ，因為小球落在斜面上時，位移與水平方向的夾角為定值，可知，兩球接觸斜面的瞬間，速度方向相同，C正確；8、CD【解析】

重力勢能的變化量等于重力對物體做的功．只有重力對物體做功，物體的機(jī)械能才守恒．根據(jù)動能定理研究動能的變化量．根據(jù)動能的變化量與重力的變化量之和求解機(jī)械能的變化量?！驹斀狻緼項：由質(zhì)量為m的物向下運(yùn)動h高度，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh，故A錯誤；B、依題物體的加速度為2g，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故B錯誤；

C項：合力對物體做功W=mah=2mgh，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加2mgh，故C正確；D項：由上物體的重力勢能減小mgh，動能增加2mgh，則物體的機(jī)械能增加mgh，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)睛】本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)。9、BCD【解析】

AB．小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時，有豎直向上的加速度，由牛頓運(yùn)動定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)．故A錯誤，B正確；C．由于大環(huán)固定不動，對小環(huán)的支持力不做功，只有重力對小環(huán)做功，所以小環(huán)的機(jī)械能守恒，故C正確；D．小環(huán)從最高到最低，由動能定理得：，小環(huán)在最低點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：F=5mg，對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正確．10、AD【解析】

將兩極板的間距減小，而電容器的電壓不變，板間場強(qiáng)E=U/d增大，電荷q所受的電場力F=Eq增大，電荷將向上加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；將兩極板的間距變小，根據(jù)電容的決定式C=εS【點(diǎn)睛】對于電容器動態(tài)變化分析問題，首先要根據(jù)電容的決定式C=εS11、AD【解析】

A.由圖象可知，M點(diǎn)附近的電勢為負(fù)值、O點(diǎn)附近的電勢為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，故A項與題意相符合；B．A、N點(diǎn)的電勢為零，但場強(qiáng)不為零（φ-y圖象的斜率不為零），故B項與題意不相符；C.從N點(diǎn)沿y軸正方向，電場強(qiáng)度的大小先減小后增大再逐漸減小，故C項與題意不相符；D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能先增后減，所以，電場力先做負(fù)功后做正功，故D項與題意相符．12、BCD【解析】

A.萬有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A錯誤；B.第一宇宙速度為，r＞R，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由v=ωr可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度，選項C正確；D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度，地表重力加速度為，衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確；二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、是，8，0.8，【解析】

（1）[1]因為豎直方向上相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5，符合初速度為零的勻變速直線運(yùn)動特點(diǎn)，因此可知a點(diǎn)的豎直分速度為零，a點(diǎn)為小球的拋出點(diǎn)。（2）[2]由照片的長度與實(shí)際背景屏的長度之比為1：4可得乙圖中正方形的邊長l=4cm，豎直方向上有：解得：（3）[3]水平方向小球做勻速直線運(yùn)動，因此小球平拋運(yùn)動的初速度為：（4）[4]b點(diǎn)豎直方向上的分速度所以：14、電火花勻速（直線）運(yùn)動M遠(yuǎn)大于m小車的質(zhì)量M0.951.0【解析】

（1）[1][2]．兩種計時器比較，打點(diǎn)計時器的限位孔對紙帶的摩擦力比較大，所以要選擇電火花計時器；要平衡摩擦力，需要將長木板的右端墊高，在沒有沙桶拖動下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過打點(diǎn)計時器的紙帶做勻速直線運(yùn)動即可；（2）[3][4]．根據(jù)實(shí)驗誤差的來源，在M＞＞m條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；根據(jù)控制變量法的要求，在控制小車的質(zhì)量M不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系．（3）[5][6]．由題意可知：x1=（51.55-42.05）cm=9.5cm，x2=（62.00-51.55）cm=10.45cm，計數(shù)點(diǎn)之間時間