2022-2023學(xué)年浙江省嵊州市崇仁中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)如圖所示，在正點電荷形成的電場中有a、b、c三點，它們到該點電荷的距離分別為ra、rb和rc，且ra<rb<rc.分別用?a、?A．?B．?C．?D．?2、(本題9分)在足球賽中，紅隊球員在白隊禁區(qū)附近主罰定位球，球從球門右上角擦著橫梁進入球門，如圖所示，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m，則紅隊球員將足球踢出時對足球所做的功W為(不計空氣阻力)A．1B．mghC．mgh+D．因為球被踢入球門過程中的運動曲線的形狀不確定，所以做功的大小無法確定3、(本題9分)如圖所示，銀河系中有兩黑洞、，它們以兩者連線上的點為圓心做勻速圓周運動，測得黑洞、到點的距離分別為和．黑洞和黑洞均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星體對黑洞的引力，兩黑洞的半徑均遠小于他們之間的距離．下列說法正確的是A．黑洞、的質(zhì)量之比為B．黑洞、的線速度之比為C．黑洞、的周期之比為D．若從地球向黑洞發(fā)射一顆探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度一定要小于11.2km/s4、(本題9分)下列情況中，運動物體機械能一定守恒的是A．做勻速直線運動的物體B．做勻速圓周運動的物體C．做平拋運動的物體D．不受摩擦力作用的物體的運動5、(本題9分)一根彈簧的彈力—位移圖線如圖所示，那么彈簧由伸長量8cm到伸長量4cm的過程中，彈力做功和彈性勢能的變化量為（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J6、電容式話筒的保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖所示、Q是絕緣支架，薄金屬膜肘和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，當(dāng)膜片向右運動的過程中，則（）A．M、N構(gòu)成的電容器的電容減小B．固定電極N上的電荷量保持不變C．導(dǎo)線AB中有向左的電流D．對R而言上端（即B端）電勢高7、(本題9分)下列說法正確的是()A．力是使物體慣性改變的原因B．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為物體靜止時慣性大C．乒乓球可快速被抽殺，是因為乒乓球的慣性小D．為了防止機器運轉(zhuǎn)時振動，采用地腳螺釘固定在地面上，是為了增大機器的慣性8、(本題9分)在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P，Q點分別對應(yīng)螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應(yīng)的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（）A．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小B．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達P點D．小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力9、(本題9分)如圖所示，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達底端B的速度為，機械能減少；第二次，同一小球從底端B以沖上圓形軌道，恰好能到達A點，機械能減少，則（）A．等于B．小球第一次經(jīng)過B點對軌道的壓力小C．小于D．小球第二次運動的時間長10、(本題9分)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是()A．由可知，物體平拋的初速度越大，飛行時間越短B．由可知，物體下落的高度越大，飛行時間越長C．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體下落高度之比為1∶3∶5…D．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體運動速度的改變量相等11、(本題9分)如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度平拋的運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點．現(xiàn)將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下．已知重力加速度為g，當(dāng)小球到達軌道B端時A．小球的速率為B．小球的速率為C．小球在水平方向的速度大小為D．小球在水平方向的速度大小為12、(本題9分)2017年4月22日12時許，天舟一號貨運飛船到達指定地點與天宮二號空間實驗室成功進行了自動交會對接，這是我國自主研制的貨運飛船與空間實驗室的首次交會對接，實現(xiàn)了空間科學(xué)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)跨越，填補了我國航天領(lǐng)域的空白.簡化模型如圖所示，天舟一號經(jīng)過多次變軌實現(xiàn)自動交會對接.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)天舟一號分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是A．天舟一號在軌道3上的速率小于軌道1上的速率B．天舟一號在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．天舟一號在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D．天舟一號在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．14、（10分）(本題9分)如圖所示是“研究平拋運動”的實驗裝置示意圖．（1）在實驗中，下列說法正確的是（________）A．斜槽軌道末端切線必須水平B．斜槽軌道必須光滑C．小球每次應(yīng)從斜槽同一高度由靜止釋放（2）在該實驗中，某同學(xué)正確地確定了坐標(biāo)原點入坐標(biāo)軸后，描繪出小球在不同時刻所通過的三個位置A、B、C相鄰的兩個位置間的水平距離均為x，測得x=10.00cm，A、B間的豎直距離y1=4.78cm，A、C間的豎直距離y2=19.36cm．如圖所示，（重力加速度g取9.80m/s2）根據(jù)以上直接測量的物理量及已知量導(dǎo)出小球做平拋運動的初速度的表達式為v0=_____________（用題中所給字母表示）．代入數(shù)據(jù)得到小球的初速度值為___________m/s．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)一種以氫氣為燃料的汽車，質(zhì)量為m＝2.0×103kg，發(fā)動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的.若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a＝1.0m/s2.達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛.試求：(g取10m/s2)(1)汽車的最大行駛速度.(2)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度大小.(3)汽車從靜止到獲得最大行駛速度時阻力做的功.16、（12分）(本題9分)質(zhì)量分別為mA＝m，mB＝3m的A、B兩物體如圖所示放置，其中A緊靠墻壁，A、B由質(zhì)量不計的輕彈簧相連．現(xiàn)對B物體緩慢施加一個向左的推力，該力做功W，使A、B之間彈簧被壓縮且系統(tǒng)靜止，之后突然撤去向左的推力解除壓縮．不計一切摩擦．(1)從解除壓縮到A運動，墻對A的沖量的大小為多少？(2)A、B都運動后，A、B的最小速度各為多大？17、（12分）質(zhì)量為1.5kg的物體做勻速圓周運動，5s內(nèi)沿半徑為10m的圓周運動了100m，求：(1)物體線速度的大小；(2)物體所受向心力大?。?/p>

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】

正電荷的電場中電場線從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止，因為ra<rb<rc，根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，所以a、b、c故選：D?！军c睛】根據(jù)電場線的方向判斷電勢的高低，分析時抓住順著電場線電勢逐漸降低．2、C【解析】

以地面為零勢能面，足球初始狀態(tài)：重力勢能為零，動能為零，足球進門時：重力勢能為mgh，動能為12人對足球做的功等于足球機械能增加量，故：W=1A．W=1B．W=1CD．W=13、A【解析】

因為相互作用的兩物體的吸引力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，對于雙星各自做勻速圓周運動，它們的向心力大小相等，運行周期相同，據(jù)此列方程可得相應(yīng)的關(guān)系式．【詳解】雙星各自做勻速圓周運動的周期相同，則角速度相等，因為，知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，故A正確．則，知線速度與半徑成正比，為1；2，故B錯誤；雙星的周期相同，與質(zhì)量無關(guān)．故C錯誤．要在地球上發(fā)射一顆探測該黑洞信息的探測器，必須要離開太陽的束縛，故發(fā)射速度必大于，故D錯誤；故選A．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進行求解．4、C【解析】

物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，機械能的概念是動能與勢能之和，分析物體的受力情況，判斷各力做功情況，根據(jù)機械能守恒條件或定義分析機械能是否守恒．【詳解】A、在豎直方向做勻速直線運動的物體，動能不變，重力勢能變化，機械能不守恒，故A錯誤；B、在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體，動能不變，重力勢能變化，機械能不守恒，故B錯誤；C、做平拋運動的物體，只受重力做功，機械能必定守恒，故C正確；D、物體在拉力作用下在豎直方向做勻速運動時，不受摩擦力，但機械能增加，故D錯誤；故選C．【點睛】本題是對機械能守恒條件的直接考查，掌握住機械能守恒的條件和機械能的定義，知道各種運動的特點即可進行判斷．5、C【解析】

彈力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故彈性勢能減少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故選項C正確6、C【解析】試題分析：當(dāng)膜片向右運動的過程中，M、N構(gòu)成的電容器極板間距離減小，電容C增大，由于始終和電源相連，電容器兩端電壓U不變，所以極板上電荷量增加，電容器充電，導(dǎo)線中有向左的電流，對R而言下端電勢高，所以A.B.D錯誤，C正確．考點：電容器7、CD【解析】：選CD.物體慣性大小與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān)，A、B均錯誤；乒乓球質(zhì)量小、慣性小、狀態(tài)容易改變，可快速被抽殺，C正確；用地腳螺釘把機器固定在地球上，相當(dāng)于增大了機器的質(zhì)量，也就增大了機器的慣性，因此機器在運轉(zhuǎn)時就難以發(fā)生振動現(xiàn)象，D正確．8、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過P點時與經(jīng)過Q點時線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小，故A正確，B錯誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達P點，故C錯誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力，故D正確。9、BC【解析】小球從A到B的過程，由動能定理得mgh-W1=；小球從B到A的過程，由動能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，對比可得v1＜v1．故A錯誤．同理可知，小球經(jīng)過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，上滑時所需要的向心力大于下滑時所需要的向心力，而向心力是由軌道的支持力和重力垂直于軌道的分力的合力提供，所以上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，即小球第一次在B點所受的支持力小于第二次在B點所受的支持力，由牛頓第三定律可知，小球第一次在B點對軌道的壓力小于第二次在B點對軌道的壓力，故B正確．因同一點上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，則上滑時所受的摩擦力大于下滑時所受的摩擦力，而上滑與下滑兩個過程路程相等，所以上滑時克服摩擦力做功大于下滑時克服摩擦力做功，即上滑時機械能減小量大于下滑時機械能減小量，E1小于E1，故C正確．因小球經(jīng)過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，則上滑時的平均速度大于下滑時的平均速度，則第二次上滑用的時間短，選項D錯誤；故選BC.

點睛：本題考查了動能定理、向心力的基本運用，運用動能定理要靈活選擇研究的過程，根據(jù)向心力分析支持力的關(guān)系，注意判斷不同過程中克服摩擦力做功的關(guān)系．10、BD【解析】平拋運動的時間由高度決定，根據(jù)知，高度越大，時間越長，與初速度無關(guān)，A錯誤B正確；豎直方向上做自由落體運動，從開始下降連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5…不是任意連續(xù)相等時間內(nèi)，C錯誤；因為平拋運動的加速度不變，則任意相等時間內(nèi)速度的變化量相等，D正確．11、BD【解析】

AB、由于桿AB光滑，小球在整個運動過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運動的速度相垂直，因此一直不做功，根據(jù)動能定理有：mgh＝－0，解得小球到達軌道B端時的速率為v＝，故A錯誤；B正確；CD、由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運動軌跡制成的，不妨假設(shè)B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當(dāng)物體以初速度v0平拋運動至B端時，根據(jù)動能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故C錯誤；D正確．12、AD【解析】

天舟一號在軌道1、3上做勻速圓周運動，萬有引力做向心力，故有，所以，速率，角速度；故半徑越大，線速度、角速度越小，所以，天舟一號在軌道3上的速率、角速度小于軌道1上的速率、角速度，A正確B錯誤；天舟一號在Q點時受到的萬有引力等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時受到的萬有引力，故天舟一號在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，C錯誤；天舟一號在P點時受到的萬有引力等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的萬有引力，故天舟一號在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3經(jīng)過P點時的加速度，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達式的變形的技巧．14、AC；xgy2-2【解析】試題分析：（1）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標(biāo)紙上找到一些點．然后將這些點平滑連接起來，就能描繪出平拋運動軌跡；（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．解：（1）A、為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．故A正確，B錯誤，C、應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，保證拋出的初速度相同，故C正確；故選：AC（2）在豎直方向上，根據(jù)△y