遼寧省沈陽市康平縣第一中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，小球位于輕質(zhì)彈簧的正上方，小球從高處由靜止自由下落，直至彈簧壓縮到最短．不考慮空氣阻力的影響，下列敘述中正確的是（）A．整個(gè)過程中，小球的機(jī)械能守恒B．整個(gè)過程中，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．在壓縮彈簧的過程中，小球的機(jī)械能先增大后減小D．在壓縮彈簧的過程中，小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量2、如圖所示，實(shí)線為一正點(diǎn)電荷的電場線，虛線為其等勢面．A、B是同一等勢面上的兩點(diǎn)，C為另一等勢面上的一點(diǎn)，下列判斷正確的是()A．A點(diǎn)場強(qiáng)與B點(diǎn)場強(qiáng)相同B．C點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢C．將電子從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)，電場力不做功D．將質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢能增加3、(本題9分)如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個(gè)小球恰能在某一位置平衡．現(xiàn)將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡．若小球所帶電量不變，與移動前相比（）A．桿BO對Q的彈力減小B．桿AO對P的彈力減小C．桿AO對P的摩擦力增大D．P、Q之間的距離增大4、2019年4月20日，我國成功發(fā)射了第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角，離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等．僅考慮衛(wèi)星與地球間的作用，下列說法正確的是A．該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大B．該衛(wèi)星的環(huán)繞速度介于7.9km/s和11.2km/s之間C．該衛(wèi)星的周期大于地球同步軌道衛(wèi)星的周期D．該衛(wèi)星可以始終處在地面某點(diǎn)的正上方5、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于D．這時(shí)鐵軌對火車的支持力大于6、(本題9分)如圖所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動，兩輪的半徑．當(dāng)主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則()A． B． C． D．7、下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是A．汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，車對橋的壓力大于汽車的重力B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用。D．洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點(diǎn)由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)速度減為零．不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.關(guān)于小球下落的整個(gè)過程，下列說法中正確的是()A．小球克服阻力做的功為mghB．小球的機(jī)械能減少了mg(H＋h)C．小球所受阻力的沖量大于D．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量9、(本題9分)一行星繞恒星作圓周運(yùn)動由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動的加速度為10、(本題9分)2000年1月26日我國發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1；然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于Q點(diǎn)．軌道2、1相切于P點(diǎn)．當(dāng)衛(wèi)星分別在l、2、1軌道上正常運(yùn)行時(shí)（）A．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上的速率v1、衛(wèi)星在軌道1上的速率v1，則v1＜v1．B．衛(wèi)星要由軌道1變軌進(jìn)入軌道2，需要在Q點(diǎn)加速C．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度為a1Q；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度為a2Q，則a1Q=a2Q．D．衛(wèi)星要由軌道2變軌進(jìn)入軌道1，需要在P點(diǎn)減速11、(本題9分)在下列幾個(gè)實(shí)例中,物體機(jī)械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運(yùn)動的物體B．在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球12、(本題9分)如圖，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對貨物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖a所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計(jì)時(shí)器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)跡，則：ab(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點(diǎn)O到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、（10分）(本題9分)一組同學(xué)研究“運(yùn)動物體所受空氣阻力與其運(yùn)動速度關(guān)系”，他們利用一些“小紙杯”作為研究對象，用頻閃照相機(jī)等儀器測量“小紙杯”在空中豎直下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。過程如下：A．如圖甲所示，同學(xué)們首先測量單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)間的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中。B．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的v一t圖線，如圖乙中圖線1、2、3、4所示。C．同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，得出阻力大小與速度平方成正比的關(guān)系，即。其中k為常數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小______的加速運(yùn)動（選填“不變”、“增大”或“減小”），最后達(dá)到勻速運(yùn)動。(2)根據(jù)表格和圖乙中的信息可知表中X處的理論值為____m。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可知4個(gè)“小紙杯”疊在一起下落時(shí)，其最終的下落速率為____m/s。三、計(jì)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，水平軌道AB與豎直半圓形軌道相切于B點(diǎn)，半圓軌道的最高點(diǎn)為C，半徑為R。輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn)，沿AB方向放置，質(zhì)量為m的小球與被壓縮的彈簧緊挨著、不拴接?，F(xiàn)釋放小球，離開彈簧后到達(dá)B點(diǎn)，滑向圓軌道，恰好能通過最高點(diǎn)C后水平飛出，落在水平軌道上的D點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，不計(jì)球與軌道間的摩擦、空氣阻力，重力加速度為g，求:(1)小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度大小(2)B、D兩點(diǎn)間距離(3)小球釋放前彈簧的彈性勢能16、（12分）(本題9分)我國實(shí)施“嫦娥三號”的發(fā)射和落月任務(wù)，進(jìn)一步獲取了月球的相關(guān)數(shù)據(jù).如果“嫦娥三號”衛(wèi)星在月球上空繞月球做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t，衛(wèi)星的路程為s，衛(wèi)星與月球球心連線轉(zhuǎn)過的角度為，忽略月球的自轉(zhuǎn)，萬有引力常量為G.試求月球的質(zhì)量.17、（12分）宇航員在一星球表面上高h(yuǎn)處由靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過t時(shí)間小球落到星球表面，該星球的半徑為R，萬有引力常量為G.求（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的質(zhì)量M.

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】

AB、小球下降的過程中，有重力和彈簧彈力做功，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球的機(jī)械能不守恒，故B正確，A錯(cuò)誤；C、小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D、在壓縮彈簧的過程中，根據(jù)能量守恒可知小球機(jī)械的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷小球機(jī)械能是否守恒；小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機(jī)械能減小．2、C【解析】

A.AB兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；B.沿電場線的方向電勢降落，所以B點(diǎn)的等勢面的電勢高于C點(diǎn)的等勢面的電勢，故B錯(cuò)誤；C.A、B是同一等勢面上的兩點(diǎn)，它們之間的電勢差為0，所以將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力不做功。故C正確；D.沿電場線的方向電勢降落，所以A點(diǎn)的等勢面的電勢高于C點(diǎn)的等勢面的電勢，將質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做正功，其電勢能減小。故D錯(cuò)誤。3、C【解析】

由于兩球原來平衡，移動后又達(dá)到平衡．故對Q受力分析，如圖所示，由力的合成與平衡條件可知：BO桿對小球Q的彈力NQ變大，兩小球之間的庫侖力F變大，由庫侖定律知，兩小球P、Q的距離變小，A、D錯(cuò)誤；對P進(jìn)行受力分析，如圖所示，由于P緩慢移動，故而處于近似平衡狀態(tài)．有平衡條件可知：Np=Fy+mpg，F(xiàn)x=Ff；由于庫侖力F的豎直分力與Q的重力平衡，故而其反作用力的豎直分力Fy大小不變，則AO桿對小球P的彈力Np大小不變．故B錯(cuò)誤；由于庫侖力F的水平分力與NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx變大，則AO桿對小球P的摩擦力Ff變大，故C正確．故選C．也可以對整體分析得出：水平方向AO桿對P的摩擦力與BO桿對Q的彈力等大，故AO桿對小球P的摩擦力變大，豎直方向只受重力和AO桿的支持力，故AO桿對小球P的彈力不變．故而B錯(cuò)誤，C正確．【點(diǎn)睛】本題涉及兩個(gè)物體的平衡問題，靈活選擇研究對象是關(guān)鍵．當(dāng)幾個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可以把它們看成整體進(jìn)行研究.4、A【解析】

A．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大，故A正確；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的周期等于地球同步軌道衛(wèi)星的周期，故C錯(cuò)誤；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動的，故該衛(wèi)星不可能始終位于地球表面某個(gè)點(diǎn)的正上方，故D錯(cuò)誤；5、A【解析】

AB．當(dāng)火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，有可得火車的速度為，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度小于時(shí)，火車所需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于所需要的向心力，內(nèi)軌就要對火車產(chǎn)生一個(gè)向外的側(cè)壓力來抵消多余的力，所以此時(shí)內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時(shí)，受重力和支持力，則有由于內(nèi)軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個(gè)力分解為水平和豎直向上兩個(gè)分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故CD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】在P輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在P輪邊緣上．則有最大靜摩擦力提供向心力．即為μmg＝mω12R，當(dāng)木塊放在Q輪也靜止，則有μmg＝mω22r，解得：.因?yàn)閍1＝ω12R，a2＝ω22r，所以，故選AC.點(diǎn)睛：本題要抓住恰好靜止這個(gè)隱含條件，即最大靜摩擦力提供向心力；同時(shí)要知道同緣轉(zhuǎn)動線速度相等，同軸轉(zhuǎn)動角速度相等．7、AB【解析】

A.汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，，支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，車對橋的壓力大于汽車的重力，A正確。B.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，B正確；C.雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)仍受重力作用。C錯(cuò)誤。D.離心力與向心力并非物體實(shí)際受力，而是衣服對水的吸附力小于水做圓周運(yùn)動所需要的向心力，因此產(chǎn)生離心現(xiàn)象；D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

對全過程運(yùn)用動能定理得，mg（H+h）-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）。故A錯(cuò)誤。小球在整個(gè)過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg（H+h），則小球的機(jī)械能減小了mg（H+h）。故B正確。落到地面的速度，對進(jìn)入泥潭的過程運(yùn)用動量定理得：IG?IF＝0?m，得：IF＝IG+m知阻力的沖量大于m．故C正確。對全過程分析，運(yùn)用動量定理知，動量的變化量等于重力的沖量和阻力沖量的矢量和。故D錯(cuò)誤。9、ABD【解析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項(xiàng)：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動的加速度為，故D正確。10、BC【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，由萬有引力提供向心力，則有：得軌道1的半徑比軌道1的半徑大，則v1>v1，故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星要由軌道1上的Q點(diǎn)變軌到軌道2，要做離心運(yùn)動，故需要在Q點(diǎn)加速，故B正確；C.根據(jù)牛頓第二定律得：，得同一點(diǎn)r相同，則，故C正確；D.由軌道2變軌進(jìn)入軌道1需要加速，使衛(wèi)星做離心運(yùn)動。故D錯(cuò)誤；11、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動；故A錯(cuò)誤；B.在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動的小球，動能和重力勢能均不變，機(jī)械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時(shí)，只有重力做功機(jī)械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機(jī)械能部分轉(zhuǎn)移為彈簧的機(jī)械能，故小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。12、CD【解析】若物塊一直做勻變速直線運(yùn)動,根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物塊先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本題選不可能的，故選C．【名師點(diǎn)睛】物塊在傳送帶可能一直做勻變速直線運(yùn)動，也有可能先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理判斷摩擦力對貨物做功的可能值．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點(diǎn)睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實(shí)驗(yàn)問題，加強(qiáng)基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，掌握某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的速度，同時(shí)注意單位的統(tǒng)一．14、減小1.7