2023年山東青島平度第三中學(xué)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

2022-2023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(xiě)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(mǎn)、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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說(shuō)法正確的是A．兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B．電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面處處相互垂直C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D．將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功2、(本題9分)隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)宇航員登上月球已經(jīng)不是夢(mèng)想；假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)．已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是：A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為3、(本題9分)下列說(shuō)法符合史實(shí)的是()A．開(kāi)普勒在伽利略的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律D．開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律4、(本題9分)一汽車(chē)由靜止加速到20m/s所用時(shí)間為5.0s。若此過(guò)程中汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可視為勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則其加速度的大小為A．0.25m/s2 B．4.0m/s2 C．15m/s2 D．25m/s25、牛頓在1687年提出萬(wàn)有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是（）A．卡文迪許 B．牛頓 C．開(kāi)普勒 D．伽利略6、(本題9分)如圖所示，小車(chē)通過(guò)定滑輪用繩牽引水中的小船，當(dāng)繩與水平面夾角為θ時(shí)，小車(chē)、小船的速度大小分別為v1、v1．則v1、v1大小關(guān)系正確的是A．B．C．D．7、(本題9分)美國(guó)科學(xué)家通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡觀(guān)察到宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)：三顆星位于同一直線(xiàn)上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運(yùn)行．設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為M，忽略其它星體對(duì)它們的引力作用，則（）A．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的角速度為ω=B．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為5GMC．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)=4πD．環(huán)繞星運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)=2π8、如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短。若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過(guò)程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒B．小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C．小球減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢(shì)能的增量D．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí),球和地球系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和最大.9、(本題9分)旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝，2009年在美國(guó)太空總署主辦的太空移民設(shè)計(jì)賽中奪冠．溫家輝的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個(gè)個(gè)可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動(dòng)下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺(jué)沒(méi)有區(qū)別．以下說(shuō)法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過(guò)垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大10、一個(gè)重為mg的物體在外力F作用下，從靜止開(kāi)始沿一條豎直平面內(nèi)的直線(xiàn)斜向下運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)軌跡與豎直方向成30°角，不計(jì)空氣阻力，則該物體機(jī)械能大小的變化可能是A．若，則物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒B．若，則物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能可能增大，也可能減小C．若，則物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一定越來(lái)越大D．若，則物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一定越來(lái)越大11、(本題9分)兩個(gè)完全相同的金屬小球（可視為點(diǎn)電荷），帶電荷量之比為3:7，相距為r?，F(xiàn)將兩小球接觸后再放回原來(lái)的位置上，則此時(shí)小球間的庫(kù)侖力與接觸前之比可能為A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:2112、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)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)為了測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，某實(shí)驗(yàn)小組先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，后用伏安法精確測(cè)量，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電阻：Rx電壓表：V1（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）電壓表：V2（量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ）電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）電流表：A2（量程200mA，內(nèi)阻約為30Ω）滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值10Ω，額定電流1A）直流電源：E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻可忽略）單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干（1）當(dāng)用多用電表的歐姆×10擋粗測(cè)Rx的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大了，應(yīng)使選擇開(kāi)關(guān)撥到________（填“×100或×1”）倍率擋，重新歐姆調(diào)零后再測(cè)，此時(shí)多用電表指針位置如圖（a）所示。（2）在用伏安法測(cè)量Rx時(shí)，為使測(cè)量盡量精確，要求電表指針均達(dá)到半偏以上，電壓表應(yīng)選_________，電流表應(yīng)選______________。（均填器材符號(hào)）（3）圖為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)測(cè)量電阻Rx電路圖的一部分，請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框內(nèi)將電路圖補(bǔ)充完整____。14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組要探究“功與物體速度變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使小車(chē)所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，接通電源，輕推小車(chē)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，得到的紙帶應(yīng)該是如圖的__________（填“甲”或“乙”）；②使小車(chē)在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W；③再分別改用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車(chē)，每次從同一位置由靜止釋放小車(chē)，使得每次每條橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功都為W；④分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車(chē)每次獲得的最大速度v1、v2、v3、…。如圖所示是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，為了測(cè)量小車(chē)獲得的最大速度，應(yīng)選用紙帶的__________（填“AG”或“GJ”）部分進(jìn)行測(cè)量；⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出W－v圖象，下列符合實(shí)際的圖象是_________.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，固定的斜面AB與水平面BC在B點(diǎn)相連接，斜面的傾角為53°，A點(diǎn)距水平面BC高度為1.28m，水平面BC與等高的足夠長(zhǎng)的水平傳送帶在C點(diǎn)相連接。一煤塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止滑下，并從斜面底端的B點(diǎn)進(jìn)入水平面BC，再滑上水平傳送帶。已知傳送帶以v0=1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，煤塊與所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，B、C兩點(diǎn)相距1.2m，不考慮煤塊通過(guò)B點(diǎn)、C點(diǎn)時(shí)機(jī)械能損失，若煤塊在傳送帶上相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下劃痕，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：⑴煤塊第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度vC⑵煤塊第一次通過(guò)C點(diǎn)后向右能到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)離C點(diǎn)的距離；⑶煤塊和傳送帶接觸的時(shí)間及劃痕長(zhǎng)度。16、（12分）(本題9分)游樂(lè)園的“飛天秋千”游戲開(kāi)始前，座椅由長(zhǎng)度為L(zhǎng)的鋼絲繩豎直懸吊在空中，到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向夾角為，其簡(jiǎn)化模型如圖所示。座椅的質(zhì)量為m，大小忽略不計(jì)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，求:(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(3)質(zhì)量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個(gè)座椅里，設(shè)此時(shí)鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為、，試比較、大小，并說(shuō)明理由.17、（12分）(本題9分)如圖所示閉合電路，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.1Ω，外電路電阻R=1.4Ω.求：（1）電路中的電流I；（2）路端電壓U；（3）電源的輸出功率P出

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】

A．等勢(shì)面相交，則電場(chǎng)線(xiàn)一定相交，故在同一點(diǎn)存在兩個(gè)不同的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，與事實(shí)不符，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直，B正確；C．同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同，C錯(cuò)誤；D．將負(fù)電荷從高電勢(shì)處移動(dòng)到低電勢(shì)處，受到的電場(chǎng)力方向是從低電勢(shì)指向高電勢(shì)，所以電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)誤；2、B【解析】小球在月球表面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：；解得：g月=，故A錯(cuò)誤；物體在月球表面上時(shí)，由重力等于地月球的萬(wàn)有引力得：G=mg月；解得：，故B錯(cuò)誤；宇航員離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)至少應(yīng)獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，所以有：解得：故C正確．宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)重力提供向心力得：，解得：，故D錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題是衛(wèi)星類(lèi)型的問(wèn)題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由中心天體的萬(wàn)有引力提供向心力．重力加速度g是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)的橋梁．3、B【解析】

開(kāi)普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律，B正確．ACD錯(cuò)誤.故選B4、B【解析】

汽車(chē)做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求得加速度.【詳解】根據(jù)速度時(shí)間公式可知，，故B正確；故選B。5、A【解析】

牛頓在1687年提出萬(wàn)有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許，故A正確。6、B【解析】

將v1沿繩和垂直于繩分解，可得，B正確ACD錯(cuò)誤7、AC【解析】

對(duì)于某一個(gè)環(huán)繞星而言，受到兩個(gè)星的萬(wàn)有引力，兩個(gè)萬(wàn)有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．【詳解】對(duì)某一個(gè)環(huán)繞星：GM2R2+GM2【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力，兩個(gè)萬(wàn)有引力的合力提供環(huán)繞星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，并且列出相應(yīng)的方程進(jìn)行求解即可。8、CD【解析】

小球從A→B的過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中，由于彈力對(duì)小球做功，所以小球的機(jī)械能不守恒。故A錯(cuò)誤。小球從B到C過(guò)程，受到重力和彈力兩個(gè)力作用，彈力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和減速，故動(dòng)能先變大后變小，彈力與重力相等時(shí)，動(dòng)能最大，小球動(dòng)能最大的位置在BC之間某點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；小球從A到C過(guò)程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)動(dòng)能都為零，故減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，故C正確；小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，動(dòng)能最小，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知，小球和地球系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和最大，故D正確。9、BCD【解析】

A．天平的測(cè)量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過(guò)垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。10、ABD【解析】

A.因?yàn)槲矬w做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，拉力F和重力的合力與運(yùn)動(dòng)軌跡在同一直線(xiàn)上，當(dāng)外力時(shí)，的方向垂直于運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)，不做功，A正確；BC.當(dāng)大于小于時(shí)，F(xiàn)的方向不可能與軌跡垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做負(fù)功，機(jī)械能可能增大，也可能減小，B正確，C錯(cuò)誤。D.若時(shí)的方向與運(yùn)動(dòng)軌跡成銳角，故一定要做正功，機(jī)械能越來(lái)越大，D正確。11、AD【解析】

由庫(kù)侖定律可得F=kQqA.4:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符；B.4:25與分相不相符，故B項(xiàng)與題意不相符；C.2:5與分相不相符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.25:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符。12、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．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、×1V1A2【解析】

第一空．歐姆×10擋粗測(cè)Rx的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大了，說(shuō)明Rx的阻值較小，應(yīng)換用×1擋。第二空．電源電動(dòng)勢(shì)為3V，為使電表指針均達(dá)到半偏以上，電壓表選擇V1．第三空．據(jù)圖（a）知，待測(cè)電阻，則流過(guò)待測(cè)電阻的最大電流，為使電表指針均達(dá)到半偏以上，電流表選擇A2．第四空．電壓表選擇V1，電流表選擇A2，則：；待測(cè)電阻，所以測(cè)量電路選用電流表的外接法，電路如圖：14、乙GJD【解析】

第一空：平衡合適的依據(jù)是小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選擇乙圖第二空：我們應(yīng)測(cè)量橡皮筋做功結(jié)束以后的速度，且此時(shí)小車(chē)勻速，應(yīng)選擇GJ部分第三空：由于根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出W－v圖象為拋物線(xiàn)，D正確三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、⑴2