2023屆天津市武清區(qū)等五區(qū)縣高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(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)一中學(xué)生沿400米圓形跑道，跑了全長(zhǎng)的四分之三，用時(shí)一分鐘.中學(xué)生運(yùn)動(dòng)的角速度大小為：A． B． C． D．2、如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1。乙用不可伸長(zhǎng)的輕繩分別與甲和地面相連，開始時(shí)甲、乙離地高度相同?，F(xiàn)從EA．甲、乙動(dòng)量大小之比為4:1B．甲、乙動(dòng)量大小之比為1:1C．以地面為零勢(shì)能面，甲、乙機(jī)械能之比為2：1D．以地面為零勢(shì)能面甲、乙機(jī)械能之比為4:13、(本題9分)如圖所示，汽車在一段丘陵地勻速率行駛，由于輪胎太舊而發(fā)生爆胎，則圖中各點(diǎn)最易發(fā)生爆胎的位置是在（）A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處4、(本題9分)關(guān)于下列四幅圖的說法中，正確的是（）A．圖甲中C擺開始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺中B擺的振幅最大B．圖乙為兩列水波產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率可以不同C．圖丙是波的衍射現(xiàn)象，左圖的衍射更明顯D．圖丁是聲波的多普勒效應(yīng)，該現(xiàn)象說明，當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí)，他聽到的聲音頻率變低了5、三個(gè)同學(xué)用同一個(gè)彈簧拉力器(如圖)來比試臂力，大家都不甘示弱，結(jié)果每個(gè)人都能把手臂撐直，則()A．手臂長(zhǎng)的人所用的拉力大 B．臂力大的人所用的拉力大C．體重大的人所用的拉力大 D．三個(gè)人所用的拉力一樣大6、(本題9分)如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知＞，則（）A．時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C．0~時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0~時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用7、(本題9分)如圖所示，由長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿構(gòu)成的等邊三角形支架位于豎直平面內(nèi)，其中兩個(gè)端點(diǎn)分別固定質(zhì)量均為m的小球A、B，系統(tǒng)可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置OA水平．由靜止釋放，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力．則（）A．系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B．B球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)重力勢(shì)能最小C．A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過程中，動(dòng)能一直在增大D．?dāng)[動(dòng)過程中，小球B的最大動(dòng)能為mgL8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度v0=5m/s從木板的左端向右滑上木板，小滑塊始終未離開木板。則下面說法正確是A．從開始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi),小滑塊和木板的加速度大小之比為1:4B．.整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為10JC．可以求出木板的最小長(zhǎng)度是3.5mD．從開始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi)，小滑塊與木板的位移之比是6:19、(本題9分)2017年9月25日是我國(guó)新一代同步衛(wèi)星“風(fēng)雨四號(hào)”在軌交付的日子，與上一代相比，“風(fēng)云四號(hào)”的整星觀察數(shù)據(jù)量提高了160倍，當(dāng)日，騰訊公司把微信的啟動(dòng)頁面從阿波羅17號(hào)宇航員所拍攝的非洲大陸上空視角照片更換為“風(fēng)云四號(hào)”拍攝的中國(guó)所在的東半球上空視角照片，下列關(guān)于“風(fēng)云四號(hào)”同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．一定位于赤道正上空B．繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球的周期大C．發(fā)射速度大于D．運(yùn)行速度大于10、一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的線速度大于球B的線速度C．球A的運(yùn)動(dòng)周期小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D．球A與球B對(duì)筒壁的壓力相等11、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)行，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從傳送帶左端由靜止釋放，一直加速運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端，經(jīng)歷時(shí)間t,若物體與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.在上述過程中，下列說法中一定正確的是A．傳送帶對(duì)滑塊做的功為μmgvtB．傳送帶對(duì)滑塊做的功為mv2C．傳送裝置額外多做的功為μmgvtD．傳送裝置額外多做的功為12、如圖所示，B球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直平臺(tái)與軌跡相切且高度為R，當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)時(shí)，在切點(diǎn)正上方的A球水平飛出，速度大小為，g為重力加速度大小，為使B球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與A球相遇，從B球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則下列說法正確的是（）A．相遇時(shí)，一定發(fā)生在t=時(shí)刻B．A球做平拋運(yùn)動(dòng)的位移一定為2RC．B球做勻圓運(yùn)動(dòng)的速率一定為D．B球做勻圓運(yùn)動(dòng)的周期一定為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球的向心力大小為________，小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為________。14、(本題9分)我國(guó)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國(guó)對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)15、(本題9分)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，滿載時(shí)在水平直路上最大的行駛速度可達(dá)20m／s，這時(shí)汽車所受阻力為_______N，若汽車實(shí)際速度保持15m／s的速度不變，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是_______kW(設(shè)汽車所受阻力不變).三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，有一根長(zhǎng)為l=0.5m的木棍AB，懸掛在某房頂上，它自由下落時(shí)經(jīng)過一高為d=1.5m的窗口，通過窗口所用的時(shí)間為0.2s，求木棍B端離窗口上沿的距離h.(不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2)17、（10分）假設(shè)在月球上的“玉兔號(hào)”探測(cè)器，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為R，引力常數(shù)為G．(1)求月球的密度．(2)若將該小球水平拋出后，小球永不落回月面，則拋出的初速度至少為多大？

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】

根據(jù)題意可知?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為，是全長(zhǎng)的四分之三，可知轉(zhuǎn)過的圓心角為，時(shí)間為，由角速度的定義式；故A、B、D錯(cuò)誤，C正確.2、D【解析】

AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故對(duì)乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對(duì)甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時(shí)甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動(dòng)量大小之比為2：1，故AB錯(cuò)誤；CD.由于甲乙在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，故機(jī)械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。3、A【解析】

在最低點(diǎn)，有解得軌道半徑越小，支持力越大．在最高點(diǎn)，有：解得知在最低點(diǎn)處壓力大，且半徑越小，壓力越大，所以a處最容易爆胎．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．4、C【解析】

A.由單擺周期，故擺長(zhǎng)越大，周期越大；又有C擺開始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺做受迫振動(dòng)，故A擺和C擺周期相等，發(fā)生共振，振幅最大，故A錯(cuò)誤；B.由兩波發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象可得：兩波頻率相等，故B錯(cuò)誤；C.光線通過小孔時(shí),物體邊緣會(huì)出現(xiàn)光波分散的現(xiàn)象,這種光學(xué)現(xiàn)象便稱為“衍射”。小孔越小，衍射越明顯，所以，左圖的衍射更明顯，故C正確；D.多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)楣庠春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí)，他聽到的聲音頻率變高了，故D錯(cuò)誤。5、A【解析】

A.根據(jù)胡克定律知，彈簧的彈力與彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度成正比，則知手臂長(zhǎng)的人彈簧伸長(zhǎng)量大，所用的拉力大，選項(xiàng)A正確；BC.拉力的大小與臂力大小和體重?zé)o關(guān)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤。

D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、B【解析】

A．0~t1時(shí)間內(nèi)小物塊向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻小物塊向左速度減為零，此時(shí)離A處的距離達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻前小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，之后小物塊相對(duì)傳送帶靜止，時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，故B正確；C．0~t2時(shí)間內(nèi)小物塊先減速，后反向加速，小物塊受到大小不變，方向始終向右的摩擦力作用，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)刻小物塊向右速度增加到與皮帶相等，時(shí)刻之后小物塊與皮帶保持相對(duì)靜止隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力消失，故D錯(cuò)誤。故選B。7、AD【解析】系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力做功，所以系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，故A正確；A、B兩球組成的系統(tǒng)的重心在AB兩球連線的中點(diǎn)，所以當(dāng)AB桿水平時(shí)，重心最低，此時(shí)重力勢(shì)能最小，故B錯(cuò)誤；由系統(tǒng)能量守恒可知A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過程中，動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)A、B水平時(shí)B的動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得：，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤．8、BD【解析】

由牛頓第二定律分別求出加速度即可；分析滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動(dòng)量是否守恒?；瑝K相對(duì)木板靜止時(shí)，由動(dòng)量守恒定律求出兩者的共同速度，由能量守恒定律求內(nèi)能。再由Q=μmgL，求木板的最小長(zhǎng)度L；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求滑塊與木板的位移之比。【詳解】A．滑塊在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma1=μmg，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m對(duì)M的摩擦力，由牛頓第二_定律可得：MB．水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動(dòng)量守恒，滑塊相對(duì)木板靜止時(shí)，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv0=M+mvC．設(shè)木板的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則有Q=μmgL，但由于不知道動(dòng)摩擦因數(shù)μ，不能求出木板的最小長(zhǎng)度，故C錯(cuò)誤；D.從開始到滑塊與木板相対靜止込段吋向內(nèi)，滑快與木板的位移之比是：xm【點(diǎn)睛】本題主要考查了板塊模型的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。9、AC【解析】A、地球同步衛(wèi)星因公轉(zhuǎn)周期一定為T=24h，則高度一定，轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)樽晕飨驏|，則相對(duì)于赤道靜止，故A正確．B、根據(jù)，可得，同步衛(wèi)星相對(duì)于月球半徑較小，則周期較小，故B錯(cuò)誤．C、衛(wèi)星發(fā)射越高，克服地球引力做功越多，需要的初動(dòng)能越大，第一宇宙速度是發(fā)射到近地軌道的速度，第二宇宙速度是發(fā)射繞太陽運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度，故發(fā)射地球衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，則C正確．D、由萬有引力提供向心力得，解得，可知衛(wèi)星的線速度v隨軌道半徑r的增大而減小，v=7.9km/s為第一宇宙速度，即衛(wèi)星圍繞地球表面運(yùn)行的速度；因同步衛(wèi)星軌道半徑比地球半徑大很多，因此其線速度應(yīng)小于7.9km/s，故D錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)睛】本題要了解第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．知道地球同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．10、BD【解析】

小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由于A和B的質(zhì)量相同，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是相同的．由公式F=mω2r，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的角速度小，球A由向心力的計(jì)算公式F=mv2r，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的線速度大，球A由周期公式T=2πω，所以球A的運(yùn)動(dòng)周期大于球球A對(duì)筒壁的壓力等于球B對(duì)筒壁的壓力，所以D正確．【點(diǎn)睛】對(duì)物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過對(duì)AB的受力分析可以找到AB的內(nèi)在的關(guān)系，它們的質(zhì)量相同，向心力的大小也相同，本題能很好的考查學(xué)生分析問題的能力，是道好題．11、CD【解析】

A、B項(xiàng)：傳送帶對(duì)滑塊的摩擦力為：，滑塊的位移為：L，所以傳送帶對(duì)滑塊做的功為，由于滑塊到達(dá)傳送帶右端的速度不一定為，所以傳送帶對(duì)滑塊做的功不一定為，故AB錯(cuò)誤；C項(xiàng)：傳送裝置額外多做的功即為傳送帶克服滑塊與傳送帶間的摩擦做的功，傳送帶的位移為，所以功為：，故C正確；D項(xiàng)：由能量守恒可知，傳送裝置額外多做的功轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)的熱量和滑塊的動(dòng)能，滑塊到達(dá)右端時(shí)的速度為：，所以動(dòng)能為，產(chǎn)生的熱量為：，所以傳送裝置額外多做的功為，故D正確。12、AB【解析】

A．由題意知相遇時(shí)間即為A球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，A球的平拋時(shí)間為，故A正確；B．A球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小A球做平拋運(yùn)動(dòng)的位移為故B正確；CD．A球的落點(diǎn)在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示：，

從幾何知識(shí)知A球水平位移與直徑夾角為30°，若在C點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，若在D點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B球的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，故CD錯(cuò)誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

[1]小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小