福建省永安一中2023年物理高一下期末學(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請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(wú)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)已知海王星和地球的質(zhì)量比M：m=16:1，它的半徑比R：r=4:1，則海王星和地球表面的重力加速度之比（）A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:12、(本題9分)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來(lái)的2倍，衛(wèi)星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度增大到原來(lái)的4倍B．衛(wèi)星的角速度增大到原來(lái)的4倍C．衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的D．衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的3、(本題9分)地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．衛(wèi)星加速度的大小為g2B．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度為C．衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度為142gR4、(本題9分)引體向上運(yùn)動(dòng)的規(guī)則是從雙臂伸直到下巴與單杠等高計(jì)1次。質(zhì)量為60kg的某同學(xué)在1min內(nèi)完成了8次引體向上運(yùn)動(dòng)，每次肩部上升的距離均約為0.4m，g取10m/s2，則他在1min內(nèi)至少克服重力所做的功及相應(yīng)的功率約為（）A．192J，3.2W B．1920J，32WC．1920J，320W D．3840J，64W5、(本題9分)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，一定會(huì)變化的物理量是A．動(dòng)量 B．速率 C．動(dòng)能 D．加速度6、(本題9分)從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力大小恒定為f．下列說(shuō)法正確的是（）A．小球上升的過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mghB．小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能減少了2fhC．小球上升的過(guò)程中動(dòng)能增加了D．小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少了fh7、(本題9分)如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個(gè)圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個(gè)位置，其中A點(diǎn)是最低點(diǎn)。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球的重力和所受電場(chǎng)力大小相等。則下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的說(shuō)法正確的是（）A．小球在F點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 B．小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大C．小球在G點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小 D．小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大8、(本題9分)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，虛線MN為其運(yùn)動(dòng)軌跡，以下說(shuō)法中正確的有A．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)D．M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)9、(本題9分)如下圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開(kāi)關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（）A．?dāng)嚅_(kāi)S后，使B板向右平移一些B．?dāng)嚅_(kāi)S后，使A、B兩板錯(cuò)開(kāi)一些C．保持S閉合，使A、B兩板靠近一些D．保持S閉合，使A、B兩板正對(duì)面積減小一些10、如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度相同B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度相同C．若θ＝30°，則a、b兩點(diǎn)的線速度之比va∶vb＝∶2D．若θ＝30°，則a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比aa∶ab＝∶211、(本題9分)如圖所示，一個(gè)圓環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確A．P、Q兩點(diǎn)的線速度相同 B．P、Q兩點(diǎn)的角速度相同C．P、Q兩點(diǎn)的線速度之比為：l D．P、Q兩點(diǎn)的角速度之比為：112、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖所示．正常騎行自行車時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，角速度大小也相等B．B、C兩點(diǎn)的角速度大小相等，周期也相等C．A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度D．B點(diǎn)的向心加速度大于C點(diǎn)的向心加速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都將小球從斜槽的同一位置無(wú)初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平擋板依次放在1，2，3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是()A． B．C． D．無(wú)法判斷14、（10分）(本題9分)某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，并配備了以下器材∶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、細(xì)沙、天平。當(dāng)小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上未裝細(xì)沙的小沙桶時(shí)，釋放小桶，發(fā)現(xiàn)滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若你是小組中的位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則∶(1)你認(rèn)為還需要的測(cè)量器材有____________；(2)某同學(xué)用天平稱量小車和砝碼的總質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_____________；(3)在(2)的基礎(chǔ)上，讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1和v2（v1<v2），則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_______________________（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）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）某運(yùn)動(dòng)員在平直雪道上的A、B兩地間進(jìn)行滑雪訓(xùn)練。在某次由A到B的訓(xùn)練中，他利用滑雪杖獲得水平推力F=84N從A由靜止開(kāi)始向前滑行，作用時(shí)間為t1=1s，之后立即撤除水平推力，滑行t2=2s后再次用滑雪杖獲得同樣的水平推力，作用距離與第一次使用雪仗時(shí)相同，接著再次撤除水平推力后，運(yùn)動(dòng)員滑到B時(shí)剛好停下。已知該運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為m=60kg，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小恒為Ff=12N，求在這次訓(xùn)練中.(1)第一次利用滑雪杖獲得的加速度大小及這段時(shí)間內(nèi)的位移大??；(2)運(yùn)動(dòng)員獲得的最大速度；(3)A、B兩地間的距離。16、（12分）(本題9分)蹦極是一項(xiàng)非常刺激的運(yùn)動(dòng)，為了研究蹦極過(guò)程，可將人視為質(zhì)點(diǎn)，人的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，人離開(kāi)蹦極臺(tái)時(shí)的初速度、彈性繩的質(zhì)量，空氣阻力均可忽略。某次蹦極時(shí)，人從蹦極臺(tái)跳下，到A點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，人繼續(xù)下落，能到達(dá)的最低位置為B點(diǎn)，如圖所示。已知人的質(zhì)量m=50kg，彈性繩的彈力大小F=kx，其中x為彈性繩的形變量，k=200N/m，彈性繩的原長(zhǎng)=10m,整個(gè)過(guò)程中彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)。取重力加速度g=10m/，在人離開(kāi)蹦極臺(tái)至第一次到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能損失可忽略。(1)求人第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能(2)求人第一次速度達(dá)到最大時(shí)，距離蹦極臺(tái)的距離；(3)已知彈性繩的形變量為x時(shí)，它的彈性勢(shì)能=。求B點(diǎn)與蹦極臺(tái)間的距離17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為Ｍ=1kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m=0.9kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1=10m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用一質(zhì)量為m0=0.1kg的子彈，以v0=50m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧被鎖定，測(cè)得此時(shí)彈簧的壓縮量為d=0.50m，g=10m/s1．求（1）子彈射入滑塊的瞬間，子彈與滑塊的共同速度；（1）彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能的大?。?/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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

在星球表面附近，萬(wàn)有引力等于重力。由公式得：聯(lián)立解得，A.1:2與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤；B.2:1與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤；C.4:1與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.1:1與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。2、C【解析】

人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力有：解得，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來(lái)的2倍，則半徑為原來(lái)的，，向心加速度增大到原來(lái)的16倍，故A錯(cuò)誤；，半徑為原來(lái)的，角速度增大到原來(lái)的8倍，故B錯(cuò)誤；，半徑為原來(lái)的，衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的，故C正確，D錯(cuò)誤.3、D【解析】

在地球表面，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得，GMmR2=mg，則GM=gR2；一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMm(2R)2=mv2故選D?！军c(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力近似等于重力得出軌道上的重力加速度與軌道半徑的定量關(guān)系．再結(jié)合萬(wàn)有引力提供向心力進(jìn)行求解。4、B【解析】

每次肩部上升的距離均為0.4m，則同學(xué)每一次克服重力做的功1min內(nèi)克服重力所做的功1min=60s，相應(yīng)的功率約為選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5、A【解析】

A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一直在改變，所以動(dòng)量的方向一直在變，A正確。BC.因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速率不一定變化，如：勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以動(dòng)能也不一定變化，BC錯(cuò)誤。D.曲線運(yùn)動(dòng)加速度不一定變化，如：平拋運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。6、C【解析】

小球上升的過(guò)程中，重力和阻力都做負(fù)功，其中克服重力做功等于mgH，故總功大于mgH；根據(jù)動(dòng)能定理，總功等于動(dòng)能的變化量；故動(dòng)能的減小量大于mgH，故A錯(cuò)誤；除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量，除重力外，克服阻力做功2FH，故機(jī)械能減小2FH，故B錯(cuò)誤；小球上升H，故重力勢(shì)能增加mgH，故C正確；小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中，重力做功等于零，阻力做功等于，故根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能減小2FH，故D正確；故選CD．【點(diǎn)睛】重力做功不改變物體的機(jī)械能，除重力或彈力之外的力做功可以改變物體的機(jī)械能；從能量轉(zhuǎn)化的角度分析問(wèn)題、應(yīng)用動(dòng)能定理即可正確解題．7、ABC【解析】

ABD．帶正電的小球所受電場(chǎng)力水平向右，小球的重力和所受電場(chǎng)力大小相等，則重力和電場(chǎng)力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場(chǎng)的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大，小球在F點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小。故AB兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C．帶正電的小球所受電場(chǎng)力水平向右，小球在G點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，則小球在G點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小。故C項(xiàng)正確。8、BC【解析】

電場(chǎng)線越密集的位置場(chǎng)強(qiáng)越大，則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，所以C正確，D錯(cuò)誤．9、AB【解析】

斷開(kāi)S，電容器帶電量保持不變，B板向右平移一些，即A、B間距增大一些，根據(jù)C=εS4πkd，d變大，C變小。根據(jù)C=Q/U，U增大，張角變大。故A正確。斷開(kāi)S，電容器帶電量保持不變，使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些，根據(jù)【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵在處理電容器動(dòng)態(tài)分析時(shí)，電容始終與電源相連，兩端間電勢(shì)差不變，與電源斷開(kāi)，電量保持不變．10、BCD【解析】

AB．球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，球上的質(zhì)點(diǎn)a、b

兩點(diǎn)的角速度相同，半徑不同，由v=rω，線速度不同，故A錯(cuò)誤，B正確；C．a(chǎn)、b

兩點(diǎn)的角速度相同，由v=rω，線速度比等于半徑比故C正確；D．a(chǎn)、b

兩點(diǎn)的角速度相同，由a=rω2，向心加速度比等于半徑比，故D正確；故選BCD。11、BC【解析】

AB．P、Q兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，但兩點(diǎn)到AB的距離不同，即軌道半徑不同，根據(jù)可得兩點(diǎn)的線速度不同，A錯(cuò)誤B正確；CD．因?yàn)?，，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為，根據(jù)知，P、Q兩點(diǎn)的線速度之比，C正確D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度大小相等，同一條皮帶相連的點(diǎn)的線速度大小相等．12、BC【解析】

A．AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動(dòng)的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等，故A錯(cuò)誤；B．BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相等，周期也相等，故B正確；C．AB兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)可知，A的半徑比較大，所以A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．BC點(diǎn)的角速度是相等的，根據(jù)可知，C點(diǎn)的半徑比較大，所以C點(diǎn)的向心加速度大于B點(diǎn)的向心加速度，故D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的速度越來(lái)越快，則下落相等位移的時(shí)間越來(lái)越短，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以。A.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤；B.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故B錯(cuò)誤；CD.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C正確，D錯(cuò)誤。14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，從而算出運(yùn)動(dòng)速度。(2)[2]只有當(dāng)m<<M時(shí)，小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等。[3]平衡