東北師大附中凈月實(shí)驗(yàn)學(xué)校2022-2023學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道1．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、1相切于P點(diǎn)，M、N為橢圓軌道短半軸的端點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運(yùn)行時（如圖所示），以下說法正確的是（）A．在三條軌道中周期從大到小的順序是1軌道、1軌道、2軌道B．在三條軌道中速率最大的時刻為經(jīng)過2軌道的Q點(diǎn)，速率最小的時刻為經(jīng)過2軌道上P點(diǎn)C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上從M—P—N運(yùn)動所需的時間等于從N—Q—M的時間2、(本題9分)一平行板電容器的電容為C，A極板材料發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長為，整個裝置處于真空中，如圖所示?，F(xiàn)用一波長為（＜）的單色光持續(xù)照射電容器的A極板，B極板接地。若產(chǎn)生的光電子均不會飛出兩極板間，則下列說法正確的是（）（已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，光電子的電量為e）A．光電子的最大初動能為B．光電子的最大初動能為C．平行板電容器可帶的電荷量最多為D．平行板電容器可帶的電荷量最多為3、(本題9分)如圖所示，從傾角為斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出，小球均落在斜面上．當(dāng)拋出的速度為時，小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為；當(dāng)拋出速度為時，小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為，則()A．無論v1、v2關(guān)系如何，均有α1=α2B．當(dāng)v1＞v2時，α1＞α2C．當(dāng)v1＞v2時，α1＜α2D．α1、α2的關(guān)系與斜面傾角θ有關(guān)4、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．地球同步衛(wèi)星可以在地球赤道平面上的不同高度運(yùn)行B．地球同步衛(wèi)星都在同一條軌道上，所以運(yùn)行速度相同C．同步衛(wèi)星的向心加速度小于靜止于赤道上物體的向心加速度D．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率小于7.9km/s5、(本題9分)如圖所示，天花板上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其下端連接一個小球，小球靜止時彈簧伸長量為x0，現(xiàn)用手托住小球上移至彈簧長度為原長時由靜止放手，小球開始向下運(yùn)動，彈簧未超過其彈性限度。已知彈簧彈性勢能與伸長量的關(guān)系是E=kx2，x是伸長量。忽略空氣阻力，則小球向下運(yùn)動過程中下列說法正確的是（）A．小球處于失重狀態(tài) B．小球處于超重狀態(tài)C．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時，彈簧伸長量為2x0 D．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時，其加速度為零6、(本題9分)如圖所示，是放在電場中某處的檢驗(yàn)電荷q及所受電場力F之間的函數(shù)關(guān)系圖像，其中正確的是A． B． C． D．7、(本題9分)在一根兩端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個圓柱形的紅蠟塊R，（蠟塊的直徑略小于玻璃管的內(nèi)徑），輕重適宜，它能在玻璃管內(nèi)的水中勻速上升。如圖，當(dāng)紅蠟塊從A端開始勻速上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動。紅蠟塊與玻璃管間的摩擦很小，可以忽略不計(jì)，關(guān)于紅蠟塊的運(yùn)動以下說法正確的是A．運(yùn)動軌跡是曲線 B．運(yùn)動軌跡是直線C．速度大小不變 D．速度大小變化8、(本題9分)質(zhì)量為m＝1kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動．t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示．此后物體的v－t圖象如圖乙所示．取水平向右為正方向．g取10m/s1．則A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5B．8s末物體的動量為8kgm/sC．0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為30NSD．0－10s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6W9、下列說法正確的是A．做曲線運(yùn)動的物體所受合外力一定變化B．互成角度的兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C．做曲線運(yùn)動的物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D．物體做圓周運(yùn)動時，其所受合外力的方向不一定指向圓心10、一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子,電子的電荷量為q此時電子的定向移動速率為v,在t時間內(nèi),通過銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A．nvSt B．nvt C． D．11、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力的作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落高度為h的過程中，下列說法正確的是(

)A．物體的機(jī)械能減少了4mgh/5 B．物體的動能增加了4mgh/5C．物體克服阻力做功mgh/5 D．物體的重力勢能減少了mgh12、如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至低處（物體與皮帶相對靜止），在此過程中，下述說法正確的（）A．摩擦力對物體做正功B．摩擦力對物體做負(fù)功C．支持力對物體不做功D．物體對皮帶的摩擦力不做功二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)動能定理：______________________.14、(本題9分)將平拋運(yùn)動分解在水平和豎直兩個方向，水平方向上物體做____________運(yùn)動，豎直方向上物體做_______________運(yùn)動．15、(本題9分)如圖所示,一小滑塊放在固定的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面向下運(yùn)動了一段距離。已知在這過程中，拉力F所做的功為W1，滑塊克服摩擦力作用所做的功為W2，重力做功為W3。則此過程中小滑塊動能的變化ΔEk=，滑塊重力勢能的變化ΔEp=，滑塊機(jī)械能的變化ΔE=。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高。（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長)，mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時無機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時針勻速運(yùn)行的速率為v0=1m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L=2m。mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運(yùn)動，當(dāng)mc運(yùn)動到C點(diǎn)時速度恰好為零。求mc從開始運(yùn)動到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10m/s2)17、（10分）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為m=5×103kg的汽車，正以v1=10m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的v－t圖象如圖乙所示，在t＝20s時汽車到達(dá)C點(diǎn)，運(yùn)動過程中汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率P=5×104W，且保持不變．假設(shè)汽車在AB和BC路段上運(yùn)動時所受的阻力不同但都恒定，汽車可看成質(zhì)點(diǎn)．求：（1）汽車在AB路段上運(yùn)動過程中所受的阻力f1；（2）汽車速度減至8m/s時的加速度a的大?。唬?）BC路段的長度sBC．

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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

A、由開普勒第三定律，則半徑（半長軸）大的周期大，軌道1半徑比軌道2半長軸大，軌道2半長軸大于軌道1，所以衛(wèi)星在軌道1上的周期大于軌道2的周期大于在軌道1上的周期，故A錯誤.B、從軌道1到軌道2，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，要實(shí)現(xiàn)這個運(yùn)動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以在軌道2上Q點(diǎn)的速度大于軌道1上Q點(diǎn)的速度．在軌道2上P點(diǎn)的速度小于軌道1上P點(diǎn)的速度，根據(jù)得衛(wèi)星在軌道1上線速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，所以在軌道2上P點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，故B正確；C、衛(wèi)星運(yùn)行時只受萬有引力，加速度，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度，C錯誤；D、近地點(diǎn)速度大，遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小，則在軌道2上從M-P-N運(yùn)動所需的時間小于從N-Q-M的時間，則D錯誤.故選B.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．知道知道衛(wèi)星變軌的原理，衛(wèi)星通過加速或減速來改變所需向心力實(shí)現(xiàn)軌道的變換．2、C【解析】

AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知選項(xiàng)AB錯誤；CD．隨著電子的不斷積聚，兩板電壓逐漸變大，設(shè)最大電壓為U，則且Q=CU解得選項(xiàng)C正確，D錯誤。故選C。3、A【解析】

如圖所示，由平拋運(yùn)動的規(guī)律知，，則得：；由圖知：，可得：，所以與拋出速度無關(guān)，故，、的大小與斜面傾角有關(guān)，但α1、α2的關(guān)系與斜面傾角θ無關(guān)，一定相等．故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯誤．4、D【解析】因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即ω相同，根據(jù)GMmr2=mω2r點(diǎn)睛：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．5、C【解析】

AB．小球向下運(yùn)動時，彈簧彈力先小于小球重力，小球向下做加速運(yùn)動；當(dāng)彈簧伸長量為x0時，彈簧彈力等于小球重力，小球速度最大；小球繼續(xù)向下時，彈簧彈力大于小球重力，小球向下做減速運(yùn)動；即小球先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)。故AB兩項(xiàng)均錯誤。C.當(dāng)小球靜止時，小球受到的重力和彈力平衡，因此有，小球由原長釋放到最低點(diǎn)的過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，則由，聯(lián)立可得D．小球下落到最低點(diǎn)時，其加速度方向向上，D項(xiàng)錯誤。6、B【解析】

根據(jù)電場強(qiáng)度由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，則知在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E是一定的，由F=qE知，E一定，則F與q成正比，F(xiàn)-q圖象是過原點(diǎn)的直線；A.A圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.B圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.C圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；7、BC【解析】

蠟塊在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，豎直方向上做勻速直線運(yùn)動，都沒有加速度，所以合運(yùn)動一定為直線運(yùn)動，并且速度保持不變.A．軌跡為曲線與分析不符，故A錯誤B．軌跡為直線與分析相符，故B正確C．速度大小不變與分析相符，故C正確D．速度大小變化與分析不符，故D錯誤【點(diǎn)睛】兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動.8、CD【解析】設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；根據(jù)牛頓第二定律，有F+μmg=ma1；F-μmg=ma1；解得：F=3N；μ=0.05，故A錯誤．8s末物體的速度為v4=-4m/s，動量mv4=-8kgm/s，選項(xiàng)B錯誤；0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為I=Ft=30N?S，選項(xiàng)C正確；10s內(nèi)的位移；0-10s內(nèi)恒力F做功W=Fx=3×1J=6J，則平均功率，故D正確．故選CD．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵先根據(jù)運(yùn)動情況求解加速度，確定受力情況后求解出動摩擦因數(shù)，根據(jù)v-t圖與橫軸所圍的面積表示位移求解位移及功率等．9、CD【解析】

AC.物體做曲線運(yùn)動的條件是合力方向與速度方向不共線，合力可以是恒力，如平拋運(yùn)動，故A錯誤，C正確；B.當(dāng)兩分運(yùn)動的合加速度與合初速度在同一直線上時，物體做勻變速直線運(yùn)動，故B錯誤；D.當(dāng)物體做變速圓周運(yùn)動時合力與速度成銳角或鈍角，合力不指向圓心；只有勻速圓周運(yùn)動合力才指向圓心全部用來提供向心力，故D正確.10、AC【解析】

AB.從微觀角度來說，在t時間內(nèi)能通過某一橫截面的自由電子必須處于長度為vt的圓柱體內(nèi)，此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為N=nV=nvSt，故A正確，B錯誤；CD.從電流的定義式來說，故在t時間內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為It，通過橫截面的自由電子數(shù)目為，故C正確，D錯誤；11、BCD【解析】試題分析：A、根據(jù)合力做功量度動能的變化，下落的加速度為g，那么物體的合力為mg，w合=mgh，所以物體的動能增加了mgh．故A正確．B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh，物體的動能增加了mgh，即機(jī)械能就減少了mgh．故B不正確．C、物體受豎直向下的重力和豎直向上的阻力，下落的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得阻力為mg，所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh．所以物體克服阻力所做的功為mgh，故C正確．D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh，故D正確．故選B．12、BC【解析】

貨物隨傳送帶一起勻速斜向下運(yùn)動，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如圖所示：重力方向豎直向下，支持力與傳送帶垂直向上。貨物相對于傳送帶有向下運(yùn)動的趨勢，所以貨物還要受到傳送帶對它的靜摩擦力。該摩擦力的方向與它相對于傳送帶的運(yùn)動趨勢相反，即沿傳送帶斜向上。因?yàn)槲矬wP向左下方勻速運(yùn)動，所以支持力不做功。物體運(yùn)動方向與摩擦力方向相反，所以摩擦力對物體做負(fù)功，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，物體對傳送帶的摩擦力向下，物體對傳送帶的摩擦力做正功故選：BC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、物體受到的合外力所做的功等于物體動能的變化量?！窘馕觥?/p>

動能定理：物體受到的合外力所做的功等于物體動能的變化量。14、勻速直線自由落體【解析】

平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動．15、ΔEk=W1-W2+W1ΔEp=-W1ΔE=W1-