甘肅省高臺(tái)一中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)一個(gè)物體放在電梯的底板上，物體的重力大小為G。當(dāng)電梯向下做加速體運(yùn)動(dòng)時(shí)，底板對(duì)物體的支持力大小為F，則A．F=GB．F=0C．F>GD．F<G2、(本題9分)關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和加速度，下列說法正確的是A．速度可以不變，加速度也可以不變 B．速度一定改變，加速度可以不變C．速度可以不變，加速度一定改變 D．速度一定改變，加速度也一定改變3、(本題9分)已知某天體的第一宇宙速度為，則高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度大小為（）A．B．C．D．4、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿可以無摩擦的繞著一端O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，另一端系一小球。球剛好能夠在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，所受拉力大小為F。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，則：A． B． C． D．5、(本題9分)“科學(xué)真是迷人．”如果我們能測(cè)出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T，就能夠根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了．已知引力常數(shù)為G，用M表示月球質(zhì)量，關(guān)于月球質(zhì)量，下列說法正確的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=6、(本題9分)如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點(diǎn)，下端系有一只小球.將小球拉離平衡位置一個(gè)角度后無初速釋放.當(dāng)繩擺到豎直位置時(shí)，與釘在O點(diǎn)正下方P的釘子相碰.在繩與釘子相碰瞬間，以下哪些物理量的大小沒有發(fā)生變化（不計(jì)繩子與釘子碰撞時(shí)能量損失）A．小球的線速度大小B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小D．小球所受拉力的大小7、(本題9分)如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)中一簇關(guān)于x軸對(duì)稱的等勢(shì)面，在軸上有等間距的A、B、C三點(diǎn)，則A．B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)方向指向x軸正方向C．AB兩點(diǎn)電勢(shì)差小于BC兩點(diǎn)電勢(shì)差D．AB兩點(diǎn)電勢(shì)差等于BC兩點(diǎn)電勢(shì)差8、(本題9分)如圖所示,某條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，其中ac=cb=10cm，已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=-6V,φb=4V,若將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下沿著電場(chǎng)線向a點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是()A．該點(diǎn)電荷帶正電B．電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)為φc=-1VC．該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=100N/CD．該點(diǎn)電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功多9、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行周期為T、線速度為v，已知萬有引力常量為G，則由此可求出A．月球的半徑B．月球的質(zhì)量C．“嫦娥四號(hào)”運(yùn)動(dòng)的軌道半徑D．“嫦娥四號(hào)”受到月球的萬有引力大小10、(本題9分)在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動(dòng)能相等的是()A．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半C．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)11、(本題9分)如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小12、(本題9分)關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢(shì)能相等C．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢(shì)能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢(shì)能的增加量二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個(gè)做振動(dòng)的波源，②在波源周圍存在____；機(jī)械波傳播的是_________和___________。14、(本題9分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升20m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的動(dòng)能為__________J。15、(本題9分)如圖所示，A、B兩輪半徑之比為1：3，兩輪邊緣擠壓在一起，在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)中，接觸點(diǎn)不存在打滑的現(xiàn)象，則兩輪邊緣的線速度大小之比等于_____．A輪半徑中點(diǎn)與B輪邊緣的角速度大小之比等于_______．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，一真空示波管的電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電場(chǎng)加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右端距離熒光屏的距離為l，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子重力。（1）求電子穿過A板時(shí)的速度大小v0；（2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y；（3）求OP的距離Y；（4）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y和偏轉(zhuǎn)電壓U2的比叫做示波器的靈敏度，分析說明可采用哪些方法提高示波器的靈敏度。17、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M=3kg的滑塊套在水平固定的軌道上并可在軌道上無摩擦地滑動(dòng)．質(zhì)量m=2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）通過長(zhǎng)L=0.75m的輕桿與滑塊上的光滑軸O相連，開始時(shí)滑塊靜止，且輕桿處于水平狀態(tài)．現(xiàn)給小球一個(gè)v0=3m/s的豎直向下的初速度，取g=10m/s2求：(1)在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，小球相對(duì)于初位置可以上升的最大高度h，(2)小球從初位置到第一次到達(dá)最大高度的過程中，滑塊在水平軌道上移動(dòng)的位移s

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、D【解析】

人和電梯相對(duì)靜止，一起向下做加速體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg-F=ma，解得：F<G，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D?！军c(diǎn)睛】人和電梯相對(duì)靜止，一起向下做加速體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律即可求解底板對(duì)物體的支持力大小。2、B【解析】

物體既然做曲線運(yùn)動(dòng)，那么它的速度方向肯定是不斷變化的即速度一定變化，但加速度不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)也是曲線運(yùn)動(dòng)，它的合力為重力，加速度是重力加速度即不變，故B正確。故選B。3、A【解析】當(dāng)飛船繞某天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行的線速度即為第一宇宙速度，由萬有引力等于向心力得：，解得：；當(dāng)高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力等于向心力得：，解得：，故選A．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，此題把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面．4、D【解析】

小球正好能在豎直平面內(nèi)的做圓周運(yùn)動(dòng)(桿—球)，則剛好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理求小球在最低點(diǎn)的速度和所受拉力F．【詳解】C、D、因?yàn)樾∏蛘迷谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在圓周最高點(diǎn)桿提供支持力，小球的速度可以最小為零而剛好通過，滿足，小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中由動(dòng)能定理有：，解得：；故C錯(cuò)誤，D正確.A、B、小球在最低點(diǎn)合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有，可得，故A、B均錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】本題能抓住小球正好做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件得出小球在最高點(diǎn)的速度是正確解題的突破口；掌握繩—球模型和桿—球的區(qū)別和聯(lián)系.5、A【解析】

在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，由此列式可求得月球的質(zhì)量．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，也能求得月球的質(zhì)量．【詳解】A、B項(xiàng)：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，則有，，可得月球的質(zhì)量為，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑，可得地球質(zhì)量，故C、D錯(cuò)誤．故應(yīng)選：A．【點(diǎn)睛】解決本題時(shí)要掌握兩種求天體質(zhì)量的方法：1、根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，可計(jì)算中心天體的質(zhì)量M．2、在星球表面重力與萬有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質(zhì)量．6、A【解析】試題分析：A、在繩與釘子相碰瞬間，繩子的拉力和重力方向都與小球的速度方向垂直，不對(duì)小球做功，不改變小球的動(dòng)能，則小球的線速度大?。蔄正確．B、角速度與線速度的關(guān)系為v=ωr，得到ω=，在繩與釘子相碰瞬間，小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r減小，v不變，則角速度ω增大．故B錯(cuò)誤．C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C錯(cuò)誤．D、根據(jù)牛頓第二定律得：T﹣mg=man，T=mg+man，an增大，則繩子拉力T增大．故D錯(cuò)誤．故選A．7、ABC【解析】

A項(xiàng)：等差等勢(shì)面的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由于0.4V與0.2V兩個(gè)等勢(shì)面間電勢(shì)差等于0.6V與0.4V兩個(gè)等勢(shì)面間電勢(shì)差，C處的等勢(shì)面密，所以C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較大，故A正確；B項(xiàng)：電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸正方向，故B正確；C、D項(xiàng)：等差等勢(shì)面的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，所以AB兩點(diǎn)間的平均場(chǎng)強(qiáng)小于BC兩點(diǎn)間的平均場(chǎng)強(qiáng)，由公式，可知，AB兩點(diǎn)電勢(shì)差小于BC兩點(diǎn)電勢(shì)差，故C正確，D錯(cuò)誤。8、AD【解析】A、沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向從b到a，將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿著電場(chǎng)線向a點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力方向由b到a，所以該電荷為正電荷，故A正確；B、C、點(diǎn)電荷從b到a的過程中，加速度逐漸減小，則電場(chǎng)力逐漸減小，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，則c點(diǎn)處的電勢(shì)小于-1V，電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，故無法求出場(chǎng)強(qiáng)，故B、C均錯(cuò)誤；D、由可知Ubc>Uca，則由可知電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功多，故D正確．故選AD．【點(diǎn)睛】知道電場(chǎng)線的物理意義：電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線的方向表示電勢(shì)的高低，明確電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系．9、BC【解析】

A.因?yàn)椴恢馈版隙鹚奶?hào)”探測(cè)器軌道離月球表面的高度，無法求出月球的半徑，A錯(cuò)誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，且聯(lián)立可求出月球質(zhì)量，B正確。C.根據(jù)可求出軌道半徑，C正確。D.因?yàn)椤版隙鹚奶?hào)”探測(cè)器質(zhì)量未知，無法求出萬有引力大小，D錯(cuò)誤。10、AD【解析】

根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式可知：A.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能是標(biāo)量，甲的動(dòng)能與乙的相等，故D符合題意．11、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個(gè)未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項(xiàng)分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因?yàn)椴恢里w行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯(cuò)誤.12、BD【解析】

A.重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢(shì)能相等，故B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理，用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.物體克服重力做功就是重力做負(fù)功.假設(shè)上升高度為H，則重力做負(fù)功為mgH，重力勢(shì)能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢(shì)能的增加量，故D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、介質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式能量（或信息）【解析】機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個(gè)做振動(dòng)的波源，②在波源周圍存在介質(zhì)；機(jī)械波傳播的是運(yùn)動(dòng)形式和