四川省成都航天中學(xué)2023年物理高一第二學(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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)未來(lái)的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力．為達(dá)到上述目的，下列說(shuō)法正確的是A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小2、如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是：A．A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) B．A的速度等于v時(shí)C．B的速度等于零時(shí) D．A和B的速度相等時(shí)3、(本題9分)如果把水星和金星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開(kāi)始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為；金星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為（均為銳角），則由此條件不可求得的是：A．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比C．水星和金星到太陽(yáng)的距離之比D．水星和金星的密度之比4、(本題9分)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時(shí)間的變化圖象．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說(shuō)法中正確的是A．t1時(shí)刻小球速度最大B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．t2時(shí)刻小球勢(shì)能最大D．t2時(shí)刻繩子最長(zhǎng)5、(本題9分)A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比，轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比，則下列說(shuō)法正確的是（）A．它們的半徑之比RA∶RB=2∶3 B．它們的半徑之比RA∶RB=4∶9C．它們的周期之比TA∶TB=2∶3 D．它們的周期之比TA∶TB=3∶26、(本題9分)如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過(guò)根輕繩拉小車(chē)水平向左運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率不變，小車(chē)通過(guò)位置時(shí)速度為，此時(shí)輕繩與水平方向的夾角為．設(shè)小車(chē)所受阻力恒為，小車(chē)質(zhì)量為．取不計(jì)滑輪質(zhì)量及其摩擦，則小車(chē)通過(guò)位置時(shí)（）A．電動(dòng)機(jī)收繩速度大小為B．繩的拉力大小為C．小車(chē)受到的支持力大小為D．小車(chē)的加速度大小為7、如圖所示,公園蹦極跳床深受兒童喜愛(ài).一小孩系好安全帶后靜止時(shí)腳剛好接觸蹦床,將小孩舉高至每根輕質(zhì)彈性繩都處于原長(zhǎng)時(shí)由靜止釋放,對(duì)小孩下落過(guò)程的分析,下列說(shuō)法正確的是A．小孩一直處于失重狀態(tài)B．.彈性繩對(duì)小孩的作用力一直增大C．小孩的加速度一直增大D．小孩的機(jī)械能一直減小8、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊放在水平地面上，用水平力F拉著小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，小物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則0-2s內(nèi)A．小物塊動(dòng)能增加4JB．小物塊動(dòng)量變化2kg·m/sC．拉力F對(duì)小物塊做的功為6JD．拉力F對(duì)小物塊的沖量大小為2N·s9、(本題9分)某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開(kāi)始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個(gè)過(guò)程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）A．升降機(jī)的速度由v1增大至v2過(guò)程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機(jī)的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為10、(本題9分)如圖所示，輕繩的一端系著物塊A，另一端通過(guò)水平轉(zhuǎn)盤(pán)中心的光滑小孔O吊著小球B，A隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起繞通過(guò)小孔O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球B始終與轉(zhuǎn)盤(pán)保持相對(duì)靜止．已知物塊A與轉(zhuǎn)盤(pán)的接觸面是粗糙的，則物塊A受力的個(gè)數(shù)可能是A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的電路測(cè)金屬絲Rx的電阻率.(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲，對(duì)圖乙的實(shí)物圖進(jìn)行連線_____，開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于____端。（選填“左”或“右”）(2)閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至一合適位置后不動(dòng)，多次改變金屬絲上金屬夾的位置，得到幾組U、I、L（U為電壓表的示數(shù)，I為電流表的示數(shù)，L為金屬絲接入電路的長(zhǎng)度，d為金屬絲直徑，用計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出R-L圖線如圖丙所示。取圖線上兩個(gè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差和△L和△R，則金屬絲的電阻率ρ＝_____（用題給字母進(jìn)行表示），ρ的測(cè)量值_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值.12、（10分）(本題3分)某同學(xué)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝3kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=1．13s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=3．8m/s3．（1）記錄B點(diǎn)時(shí)，重物的速度vB＝_____m/s，（此空及后面兩空均保留三位有效數(shù)字），重物動(dòng)能EkB＝____J．從開(kāi)始下落到至B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減少量是_____J，由此可得到的結(jié)論是．（3）該同學(xué)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)重物動(dòng)能的增量總是略小于重力勢(shì)能的減少量，造成這一現(xiàn)象的原因可能是．（寫(xiě)出一條合理的原因即可）（3）若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有測(cè)量重物質(zhì)量，是否能夠正常完成實(shí)驗(yàn)？________（填“能”或“不能”）（4）該同學(xué)在紙帶上又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，若重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則以h為橫軸，以為縱軸畫(huà)出的圖線應(yīng)是如下圖中的，圖線的斜率表示．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉(cāng)中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉(cāng)中做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運(yùn)角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B正確、ACD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】2、D【解析】

動(dòng)量定理、功能關(guān)系【詳解】在壓縮彈簧的過(guò)程中，沒(méi)有機(jī)械能的損失，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能．在壓縮過(guò)程中水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，當(dāng)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，B的速度等于v，所以沒(méi)有損失動(dòng)能，當(dāng)A的速度v時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，B的速度等于零，所以系統(tǒng)動(dòng)能又等于初動(dòng)能，所以ABC錯(cuò)誤；而在AB速度相等時(shí)，此時(shí)彈簧壓縮至最短，故彈簧的彈性勢(shì)能最大，故動(dòng)能應(yīng)最小，故D正確．【點(diǎn)睛】本題中B的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為AB的動(dòng)能及彈簧的彈性勢(shì)能，而機(jī)械能守恒，故當(dāng)彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能最多．3、D【解析】試題分析：根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為,金星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，則可求得水星的角速度與金星角速度之比為；根據(jù)，可得,所以可求出水星和金星到太陽(yáng)的距離之比；根據(jù),可求得水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比；根據(jù)，則，知道水星和金星到太陽(yáng)的距離之比后，可求得水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比．選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及牛頓定律．4、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，讓小球自由下落，t1時(shí)刻繩子剛好繃緊，此時(shí)小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子的拉力大于重力時(shí)，小球才開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，所以t1時(shí)刻小球速度不是最大．故A錯(cuò)誤．t2時(shí)刻繩子的拉力最大，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，速度為零，動(dòng)能最小，勢(shì)能也最小，繩子也最長(zhǎng)．故BC錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)用牛頓定律分析小球運(yùn)動(dòng)情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關(guān)系，從而分析小球的運(yùn)動(dòng)情況．5、C【解析】

AB.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比，據(jù)可得，它們的線速度之比：vA∶vB=2∶3A、B兩質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比，據(jù)可得，它們的角速度之比據(jù)，可得則它們的軌道半徑之比選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.它們的角速度之比，根據(jù)得：選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6、AD【解析】電動(dòng)機(jī)收繩速度大小為，選項(xiàng)A正確；繩的拉力大小為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小車(chē)受到的支持力大小為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小車(chē)的加速度大小為，選項(xiàng)D正確；故選AD.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是要區(qū)別速度分解和力的分解的不同方法；注意小車(chē)的速度是合速度，繩子的速度是分速度；7、BD【解析】

A項(xiàng)：由于初始時(shí)刻彈性繩處于原長(zhǎng)，彈力為零，小孩加速度向下，最后接觸蹦床，速度一定會(huì)減小至零，故小孩先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)：隨著小孩的下落，彈性繩伸長(zhǎng)彈力增大，彈力之間夾角減小，彈性繩合力增大，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)：小孩加速下落時(shí)，mg－F彈=ma，加速度減小，當(dāng)接觸蹦床后，做減速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)蹦+F彈－mg=ma，加速度增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由于彈性繩和蹦床都會(huì)對(duì)小孩做負(fù)功，所以小孩的機(jī)械能一直減小，D項(xiàng)正確。故選：BD。8、BC【解析】A：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動(dòng)能的變化ΔEB：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動(dòng)量的變化Δp=mv-0=1×2-0kg?m/s=2kg?m/s。故B項(xiàng)正確。C：由圖得，0-2s內(nèi)，物體位移x=12×2×2m=2m，據(jù)動(dòng)能定理可得WF+D：0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，據(jù)動(dòng)量定理可得：IF+-μmgt9、ABD【解析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機(jī)的最大速度時(shí)，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得，故D正確。10、BC【解析】

由題可知，繩子的拉力等于小球B的重力T=mBg；當(dāng)繩子的拉力恰好等于A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)。即T=mBg=mAω2r時(shí)，A受重力、轉(zhuǎn)盤(pán)的支持力以及繩子的拉力3個(gè)力的作用；當(dāng)繩子的拉力不等于A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)。即T=mBg≠mAω2r時(shí)，A受重力、轉(zhuǎn)盤(pán)的支持力、繩子的拉力以及圓盤(pán)對(duì)A的靜摩擦力共4個(gè)力的作用；A.2個(gè)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.3個(gè)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.4個(gè)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.5個(gè)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題11、左等于【解析】

(1)[1]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電流表采用內(nèi)接法，連線時(shí)注意電表接線柱的極性，則實(shí)物連接如圖：[2]為使開(kāi)關(guān)閉合后，測(cè)量部分的起始電壓為0，保護(hù)電路，則開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于左端；(2)[3]不考慮電表內(nèi)阻影響時(shí)則R-L圖線的斜率：解得，金屬絲的電阻率：[4]考慮電表內(nèi)阻影響時(shí)，則R-L圖線的斜率仍為：所以ρ的測(cè)量值等于真實(shí)值。12、（1）3．11，4．11，4．13，在誤差允許的范圍內(nèi)重物在自由下落的過(guò)程中機(jī)械能守恒；（3）重物下落過(guò)程中受到空氣阻力；紙帶與限位框之間有摩擦等；（3）能；（4）C，重力加速度g．【解析】(1)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,那么，重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=3.1×3.8×1.3151J=4.13J．由此可得到的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒；(3)重物動(dòng)能的增量總是略小