2022-2023學(xué)年山西省物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下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、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、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)、沿同一直線同時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示，則（）A．1s時(shí)甲和乙相遇B．2s時(shí)甲的速度方向反向C．2-6s內(nèi)甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．4s時(shí)乙的加速度方向反向2、用水平恒力F作用于質(zhì)量為m的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離x，恒力F做功為W1；再用該恒力作用在質(zhì)量為2m的物體上，使之在粗糙的水平面上移動(dòng)同樣的距離x，恒力F做功為W2，則兩次恒力做功的關(guān)系是（）A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．無(wú)法判斷3、(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4、(本題9分)如圖所示，用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球受到的向心力是（）A．繩子的拉力 B．重力、繩的拉力的合力C．重力 D．以上說(shuō)法均不正確5、如圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)．在此過(guò)程中（）A．小球的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)小球不做功C．繩的張力對(duì)小球不做功D．在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少6、(本題9分)下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)后，哪種粒子獲得的動(dòng)能最大A．質(zhì)子B．氘原子核C．氚原子核D．氦原子核7、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度8、如圖，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面不打滑．下列說(shuō)法正確的是（）A．A與B線速度大小相等B．B與C線速度大小相等C．C與A角速度大小相等D．A與B角速度大小相等9、2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測(cè)月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為10、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法中正確的是（）A．功是物體能量多少的量度B．物體在只受重力作用時(shí)，機(jī)械能一定不變C．做功的過(guò)程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程D．各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，其總量可能增加11、(本題9分)如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）．將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與y軸夾角為α．則紅蠟塊R的（）A．分位移y與x成正比B．分位移y的平方與x成正比C．合速度v的大小與時(shí)間t成正比D．tanα與時(shí)間t成正比12、(本題9分)如圖為某一機(jī)械手表，其分針與時(shí)針上的點(diǎn)看作做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且分針長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.5倍．下列說(shuō)法正確的是（）A．分針與時(shí)針的角速度之比是12：1B．分針末端與時(shí)針末端的線速度之比是18：1C．分針與時(shí)針的周期之比是12：1D．分針末端與時(shí)針末端的加速度之比是216：1二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖，一質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高為h的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此過(guò)程中，重力對(duì)物體做功WG=________，斜面對(duì)物體的彈力做功WN=________．14、(本題9分)如圖所示，細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在A點(diǎn)．今施加在小球上一個(gè)水平向右的恒力F使其運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為θ．那么在這一過(guò)程中，恒力對(duì)小球做的功為_____，小球重力勢(shì)能的增加量為_____．15、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別___________和________．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面，若女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺時(shí)和豎直方向的夾角約為θ，女運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中女運(yùn)動(dòng)員的重心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，求：(1)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小(2)女運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．(3)如果男、女運(yùn)動(dòng)員手拉手均作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩人質(zhì)量比為2:1，求他們作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比.17、（10分）如圖所示，ABCD表示豎立在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.01kg、帶電量q=+10-5C的小球在水平軌道的A點(diǎn)由靜止釋放后，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)（g=10m/s2）。求：(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度多大？(2)小球達(dá)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？(3)要使小球剛好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，小球開始運(yùn)動(dòng)的位置應(yīng)離B點(diǎn)多遠(yuǎn)？

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

v-t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)，斜率表示加速度，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移．在時(shí)間軸上方的位移為正，下方的面積表示位移為負(fù)，看物體是否改變運(yùn)動(dòng)方向就看速度圖象是否從時(shí)間軸的上方到時(shí)間軸的下方；【詳解】A、由圖象可知：在時(shí)，甲乙速度相等，位移不等，沒(méi)有相遇，故A錯(cuò)誤；B、2s前后甲的速度都是正值，所以2s時(shí)甲的速度方向沒(méi)變，故B錯(cuò)誤；C、甲乙兩個(gè)物體在內(nèi)圖象的斜率相同，所以加速度相同，則甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、2-6s乙物體的v-t圖是一條傾斜直線，這段時(shí)間乙物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故4s時(shí)乙的加速度方向不變，故D錯(cuò)誤．故選C【點(diǎn)睛】本題是速度--時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，能夠利用圖像求解位移．2、C【解析】

物體沿力的方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，兩次做功中的F、x、α均相同，所以兩次F做功相同，即。故選C。3、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】4、B【解析】

小球只受重力和繩子的拉力兩個(gè)力的作用，如圖所示向心力是重力和繩子的拉力沿水平方向上的合力，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】試題分析：過(guò)程中需要克服摩擦力做功，所以小球的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；因?yàn)樵谛泵嫔献鰣A周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球在豎直方向上會(huì)發(fā)生位移，所以重力對(duì)小球做功，B錯(cuò)誤；繩子的張力與小球的運(yùn)動(dòng)方向恒垂直，所以張力不做功，C正確；根據(jù)除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化，在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球的機(jī)械能的減少，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算，功能關(guān)系【名師點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個(gè)分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．知道除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．6、D【解析】設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U，粒子的質(zhì)量和電量分別為m和q，由動(dòng)能定理得：qU=12m7、BC【解析】本題考查天體運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬(wàn)有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項(xiàng)C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律等．8、AC【解析】試題分析：據(jù)題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即，故選項(xiàng)A正確；由于兩輪半徑不相同，據(jù)可知A、B兩點(diǎn)角速度不相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于A、C兩點(diǎn)在同一輪上，角速度相等，，據(jù)可知，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】摩擦傳遞裝置，接觸邊遠(yuǎn)部分線速度相等，可以判斷A、B兩點(diǎn)線速度相等；A、C兩點(diǎn)在同一轉(zhuǎn)動(dòng)輪上，屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)體除了轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其他任意兩點(diǎn)角速度相等，可以判斷A、C兩點(diǎn)角速度大小，進(jìn)而比較B、C兩點(diǎn)的線速度大?。?、AD【解析】

A、C項(xiàng)：“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯(cuò)誤；B項(xiàng)：月球表面任意一物體重力等于萬(wàn)有引力，則有：“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式，所以“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．10、BC【解析】

功是物體能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過(guò)程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；物體在只受重力作用時(shí)，也只有重力做功，則機(jī)械能一定不變，選項(xiàng)B正確；根據(jù)能量守恒定律，各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，其總量保持不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.11、BD【解析】試題分析：紅蠟燭在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則y=v0t；在水平方向，解得：，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；蠟燭的合速度：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；，即tanα與時(shí)間t成正比，選項(xiàng)D正確；故選BD.考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成.12、ABD【解析】

AC.分針的周期為T分＝1h，時(shí)針的周期為T時(shí)＝12h，兩者周期之比為T分：T時(shí)＝1：12由研究得知，分針與時(shí)針的角速度之比是12：1.故選項(xiàng)A符合題意，故選項(xiàng)C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時(shí)針端點(diǎn)的線速度之比為v分：v時(shí)＝ω分r分：ω時(shí)r時(shí)＝12×1.5：＝18：1即分針與時(shí)針末端的線速度之比為18：1.故選項(xiàng)B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時(shí)針末端的向心加速度之比為216：1.故選項(xiàng)D符合題意.二．填空題(每小題6分，共18分)13、mgh1【解析】試題分析：當(dāng)力和位移的夾角為銳角時(shí)，力對(duì)物體做正功，當(dāng)力和位移的夾角為鈍角時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功，當(dāng)力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直時(shí)力對(duì)物體不做功．解：對(duì)物體受力分析可知，物體受到的重力是豎直向下的，斜面對(duì)物體的支持力是垂直于斜面向上的，而物體的運(yùn)動(dòng)是沿著斜面的向下的，所以重力與位移的夾角為銳角，根據(jù)功的公式可知，重力要對(duì)物體做正功，大小為mgh，而支持力是與物體的位移的方向垂直的，所以支持力對(duì)物體不做功．故答案為mgh；1．【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是學(xué)生對(duì)功的理解，根據(jù)功的定義可以分析做功的情況．14、Flsinθ；mgl（1﹣cosθ）．【解析】試題分析：力始終沿水平方向，水平位移為lsinθ，所以WF=Flsinθ．重力勢(shì)能的改變量等于小球克服重力所做的功；故增加量△EP=mgl（1﹣cosθ）故答案為Flsinθ，mgl（1﹣cosθ）．15、牛頓；卡文迪許【解析】牛頓根據(jù)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)出了萬(wàn)有引力定律，經(jīng)過(guò)100多年后，由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測(cè)量出了兩個(gè)鐵球間的引力，從而第一次較為準(zhǔn)確的得到萬(wàn)有引力