2021-2022學(xué)年甘肅省天水市秦州區(qū)天水一中高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題含解析

2021-2022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(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)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：（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、已知某星球的質(zhì)量為M，星球的半徑為R，引力常量為G，它的一顆衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)離星球表面的高度也為R，則衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的速率為（）A． B． C． D．2、一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5A電流向外輸電，在1min內(nèi)將180J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為（）A．6V B．360V C．120V D．12V3、在真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，其相互作用力為F。要使它們之間的相互作用力變?yōu)?F，下列方法中可行的是A．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍B．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍C．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的倍4、如圖所示，繃緊的傳送帶始終水平勻速運(yùn)動(dòng)，A、B兩端距離為L(zhǎng)。一質(zhì)量m的小物塊無(wú)初速度地放到皮帶A處，物塊運(yùn)動(dòng)距離s后與傳送帶速度相同（s<L）,此時(shí)物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)距離為l.物塊與皮帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ，重力加速度為g。物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中（）A．摩擦力對(duì)物塊做的功為μmgLB．物塊動(dòng)能的變化量為μmgsC．傳動(dòng)帶克服摩擦力做的功為μmglD．傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為3μmgs5、某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上勻加速提升lm，此時(shí)物體的速度是2m/s，取g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是A．手對(duì)物體做功10JB．合外力對(duì)物體做功12JC．合外力對(duì)物體做功2JD．重力勢(shì)能增加了12J6、(本題9分)在列車(chē)編組站里，一輛質(zhì)量為M的貨車(chē)在平直軌道上以v=3m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m的靜止的貨車(chē)，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。若M=2m，則碰后它們的速度為（）A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s7、(本題9分)旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝，2009年在美國(guó)太空總署主辦的太空移民設(shè)計(jì)賽中奪冠．溫家輝的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個(gè)個(gè)可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動(dòng)下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺(jué)沒(méi)有區(qū)別．以下說(shuō)法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過(guò)垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大8、(本題9分)如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連．現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)．已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中A．彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B．有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C．彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D．小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能9、(本題9分)如圖所示有三個(gè)斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個(gè)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)他們分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止下滑到底端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．三種情況下物體損失的機(jī)械能:△E3＞△E2＞△E1B．三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1＝Q2＜Q3C．到達(dá)底端的速度:v1＞v2＞v3D．到達(dá)底端的動(dòng)能：EK1＞EK3＞EK210、(本題9分)如圖所示，a是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b、c是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，b位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，c是同步衛(wèi)星．下列關(guān)系正確的是A．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度B．衛(wèi)星b的角速度小于衛(wèi)星c的角速度C．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于衛(wèi)星c的周期D．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度11、(本題9分)如圖所示，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θ1，金星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得（）A．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽(yáng)中心的距離之比D．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比12、(本題9分)下圖為八顆行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌跡示意圖，假設(shè)上述行星及小行星帶上的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡均可看成圓周，忽略行星之間萬(wàn)有引力作用．則下列關(guān)于各行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是()A．火星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大于地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度B．火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度小于地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度C．海王星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期大于天王星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期D．假設(shè)海王星的質(zhì)量等于天王星的質(zhì)量，則海王星做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與它的勢(shì)能之和小于天王星動(dòng)能與勢(shì)能之和二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)（每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致），每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出．（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和________電源（填“交流”或“直流”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是（）A．放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是（）A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線14、（10分）(本題9分)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面字母填在橫線上：_____A．每次釋放小球的位置不必相同B．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平C．每次必須由靜止釋放小球D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸(2)用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=__（用L、g表示）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）(本題9分)如圖所示，將一個(gè)小球水平拋出，拋出點(diǎn)距水平地面的高度h=1.8m，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離x=4.8m．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s1．求：（1）小球從拋出到落地經(jīng)歷的時(shí)間;（1）小球拋出時(shí)的速度大小v0;（3）小球落地時(shí)的速度大小v;16、（12分）(本題9分)從某高度處以v0=15m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)時(shí)間t=2s落地，g取10m/s2，求：物體拋出時(shí)的高度y17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為m人造地球衛(wèi)星繞地球球心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星到地面的高度為h。地球的半徑為R，質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G，自轉(zhuǎn)不考慮。求:(1)衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力大小(2)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期(3)地球表面處的重力加速度大小。

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、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，解得，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。2、A【解析】

設(shè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為E，電流I=0.5A，時(shí)間t=60s，產(chǎn)生的電能W=180J，則由電功公式W=EIt得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)故選A。3、B【解析】

由庫(kù)侖定律F=A、當(dāng)甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故A錯(cuò)誤．B、甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍，庫(kù)侖力變?yōu)?F．故B正確．C、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故C錯(cuò)誤D、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的倍，，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故D錯(cuò)誤．故選B．4、B【解析】

A.功的定義式為，其中位移為物體相對(duì)地面的位移，所以摩擦力對(duì)物塊做的功為，故A錯(cuò)誤。B.在這個(gè)過(guò)程合外力做的功滑動(dòng)摩擦力做的功即，由動(dòng)能定理可得物塊動(dòng)能的變化量為，故B正確。A.設(shè)傳送帶的速度為，物體加速過(guò)程物體的為，傳送帶的為，物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)距離為，傳動(dòng)帶克服摩擦力做的功為摩擦力與傳送帶的相對(duì)地面的位移的乘積，即，故C錯(cuò)誤。D.由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為物體增加的與產(chǎn)生的的內(nèi)能之和，即，故D錯(cuò)誤。5、C【解析】

A.由動(dòng)能定理得W-mgh=12mv2，則得手對(duì)物體做的功W=mgh+12mvBC.合外力對(duì)物體做功等于物體的動(dòng)能增加△Ek=12mv2=12×1×2D.物體克服重力做功WG=mgh=1×10×1=10J，則重力勢(shì)能增加了10J．故D錯(cuò)誤。6、B【解析】

兩貨車(chē)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的外力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，以碰撞前M的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv=(M+m)解得：v1A.3m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故A項(xiàng)不合題意.B.2m/s與計(jì)算結(jié)果相符；故B項(xiàng)符合題意.C.1m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)不合題意.D.0.5m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)不合題意.7、BCD【解析】

A．天平的測(cè)量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過(guò)垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。8、BCD【解析】

牛頓第二定律、能量守恒定律【詳解】A．因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則彈簧的彈力對(duì)小球選做負(fù)功后正功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B．當(dāng)彈簧水平時(shí)，豎直方向的力只有重力，加速度為g；當(dāng)豎直方向的合外力為mg時(shí)，加速度為也g，則有兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小等于g，選項(xiàng)B正確；C．彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，即彈簧水平，彈力與速度垂直，則做功的功率為零，選項(xiàng)C正確；D．由M→N的動(dòng)能定理，因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，則由彈力作功特點(diǎn)知，即，選項(xiàng)D正確．9、BC【解析】

設(shè)斜面和水平方向夾角為θ，斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則物體下滑過(guò)程中克服摩擦力做功為：W=mgμLcosθ，Lcosθ即為底邊長(zhǎng)度，由圖可知1和2底邊相等且小于3的，故摩擦生熱關(guān)系為：Q1=Q2＜Q3，所以損失的機(jī)械能△E1=△E2＜△E3，故B正確，A錯(cuò)誤；設(shè)物體滑到底端時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根據(jù)圖中斜面高度和底邊長(zhǎng)度可知滑到底邊時(shí)速度大小關(guān)系為：v1＞v2＞v3，故C正確；物塊的動(dòng)能為：Ek=12mv2，因?yàn)関1＞v2＞v3，所以到達(dá)底端的動(dòng)能：10、ACD【解析】

A.地球赤道上的物體a與地球同步衛(wèi)星c具有相同的角速度，由v=rω知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星c的線速度。對(duì)于衛(wèi)星b、c，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，可得，則知衛(wèi)星c的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，所以物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，故A正確。B.對(duì)于衛(wèi)星b、c，由知，衛(wèi)星b的角速度大于衛(wèi)星c的角速度，故B錯(cuò)誤；C.c是地球的同步衛(wèi)星，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確。D.對(duì)于a、c，角速度相等，由a=rω2比較知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度。故D正確；11、ACD【解析】

由角速度公式，可得周期之比，A正確，要想求密度之比需要知道質(zhì)量和體積，所以密度之比不能求出，B錯(cuò)誤；由周期公式可知C對(duì)，向心加速度可求得向心加速度之比，D正確12、BC【解析】A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即，則可知，由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，即火星的線速度小于地球的線速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由得：地球加速度大于火星，選項(xiàng)B正確；C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半徑大于天王星的半徑，故海王星的周期大于天王星的周期，選項(xiàng)C正確；D、假設(shè)天王星和海王星質(zhì)量相等，天王星變軌到海王星軌道需要外力推動(dòng)做正功，機(jī)械能增加，所以海王星機(jī)械能大于天王星機(jī)械能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，并能熟記．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）交流（2）D（3）B【解析】試題分析：當(dāng)橡皮筋把小車(chē)彈出時(shí)，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況記錄在紙帶的點(diǎn)的分布上，通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離，除以時(shí)間即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的關(guān)系需要使用交流電源．摩擦力的組成部分有滾動(dòng)摩擦，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦等等，因此應(yīng)放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可，所以第（2）問(wèn)選擇D．由于木板水平放置，所以摩擦力還存在．當(dāng)彈力與摩擦力相等時(shí)，加速度為零，此時(shí)物體速度最大．此