2021-2022學(xué)年湖南省茶陵三中物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，錯選和不選得零分）1、利用電容傳感器可檢測礦井滲水，及時發(fā)出安全警報，從而避免事故的發(fā)生；如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測礦井中液面高低的儀器原理圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體（礦井中含有雜質(zhì)的水）），A、C構(gòu)成電容器．已知靈敏電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系：電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)．若礦井滲水（導(dǎo)電液體深度h增大），則電流表（）A．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電B．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電C．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電D．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電2、(本題9分)如圖所示，彈簧振子在B、C兩點間做簡諧振動，B、C間距為10cm，O是平衡位置，振子每次從C運(yùn)動到B的時間均為0.5s，則該彈簧振子（）A．振幅為10cmB．周期為2sC．頻率為1HzD．從O點出發(fā)到再次回到O點的過程就是一次全振動3、如圖所示，一質(zhì)量為M=3.0kg的長木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量為m=1.0kg的小木塊A．給A和B以大小均為4.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運(yùn)動，B開始向右運(yùn)動，A始終沒有滑離B．在A做加速運(yùn)動的時間內(nèi)，B的速度大小可能是()A．1.8m/s B．2.4m/sC．2.8m/s D．3.0m/s4、(本題9分)我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，下列說法正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sC．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度5、(本題9分)在物理學(xué)發(fā)展過程中，很多科學(xué)家做出了巨大的貢獻(xiàn)，下列說法中符合史實的是（）A．伽利略通過觀測、分析計算發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律B．開普勒利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過長期計算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C．卡文迪許用扭秤實驗測出了萬有引力常量D．牛頓運(yùn)用萬有引力定律預(yù)測并發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星6、(本題9分)如圖，一物體在水平面上受到向右、大小為8N的恒力F作用，在4s時間內(nèi)，向右運(yùn)動2m，則在此過程中，力F對物體所做的功和平均功率分別為（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W7、某科技創(chuàng)新小組設(shè)計制作出一種全自動升降機(jī)模型，用電動機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時，電動機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動機(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，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過程下列說法正確的是（）A．升降機(jī)的速度由v1增大至v2過程中，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8、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能19、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)臺之問的動摩擦因數(shù)為μ，物體與轉(zhuǎn)軸間距離為R，物體隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加到某一值后轉(zhuǎn)臺開始勻速轉(zhuǎn)動，整個過程中物體相對于轉(zhuǎn)臺靜止不動，則以下判斷正確的是()A．轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺對物體靜摩擦力的方向一定指向轉(zhuǎn)軸B．轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺對物體靜摩擦力的方向跟物體速度間夾角一定小于90°C．轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動的過程中，轉(zhuǎn)臺對物體靜摩擦力的方向一定指向轉(zhuǎn)軸D．轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動的過程中，轉(zhuǎn)臺對物體靜摩擦力的方向一定跟物體的速度方向相反10、(本題9分)2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小11、下列物體中，機(jī)械能守恒的是()A．做平拋運(yùn)動的物體B．被勻速吊起的集裝箱C．光滑曲面上自由運(yùn)動的物體D．物體以4512、(本題9分)如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機(jī)械能和動能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了B．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了C．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小D．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，小明在塑料器皿的中心放一圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在兩電極之間加入導(dǎo)電的液體，整個容器放置在蹄形磁鐵之間，電路連接如圖所示。若電源的電動勢為，內(nèi)阻為，限流電阻，塑料容器中兩電極之間液體的等效電阻為，當(dāng)開關(guān)S閉合穩(wěn)定工作后，液體將旋轉(zhuǎn)起來（液體可視為電動機(jī)），電壓表的示數(shù)為，問：(1)從上往下俯視，液體將_________旋轉(zhuǎn)；（填“順時針”或“逆時針”）(2)通過電源的電流為多大______？14、（10分）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．裝置中的氣墊導(dǎo)軌工作時可使滑塊懸浮起來，以減小滑塊運(yùn)動過程中的阻力．實驗前已調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座保持水平，實驗中測量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上遮光條由圖示初始位置到光電門的距離x．（1）若用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d，實驗時掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，則可計算出滑塊經(jīng)過光電門時的速度為___．（2）要驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，除了已經(jīng)測量出的物理量外還需要已知_____．（3）本實驗通過比較_____和______在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)在如圖所示的閉合電路中，設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，其余電阻不計，電路中的電流為I。請根據(jù)電動勢的定義和能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，推導(dǎo)閉合電路歐姆定律表達(dá)式：I=E16、（12分）在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中虛線所示。兩星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉(zhuǎn)，圖中兩條圖線與橫、縱坐標(biāo)軸交點坐標(biāo)為已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的質(zhì)量比；(3)在星球N上，物體Q向下運(yùn)動過程中的最大速度。17、（12分）如圖所示用三根長度相同的絕緣細(xì)線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電．平衡時三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．(1)指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由．(2)若A球帶電量為Q，則B球的帶電量為多少？(3)若A球帶電量減小，B、C兩球帶電量保持不變，則細(xì)線AB、BC中的拉力分別如何變化？

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

由圖可知，液體與導(dǎo)體芯構(gòu)成了電容器，兩板間距離不變；液面變化時只有正對面積發(fā)生變化；則由可知，當(dāng)液面升高時，只能是正對面積S增大，故可判斷電容增大．再依據(jù)，因此兩極板間電勢差U不變，那么電容的電荷量增大，因此電容器處于充電狀態(tài)，因電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此指針向左偏轉(zhuǎn)；故ACD錯誤，B正確；故選B.【點睛】此題考查平行板電容器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，注意由題意找出我們常見的模型再時行分析；掌握電容器的定義公式及決定式是解題的基礎(chǔ)．2、C【解析】

據(jù)題：振子在B、C兩點間做機(jī)械振動，CO間距為10cm，O是平衡位置，則該彈簧振子的振幅為5cm．故A錯誤．振子從C運(yùn)動到B的時間為T，即T=0.5s，該彈簧振子的周期為T=1s，故B錯誤．該彈簧振子的頻率為：．故C正確．振子從O點出發(fā)到再次回到O點的過程就是一次全振動的一半．故D錯誤．故選C.3、B【解析】

以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，從A開始運(yùn)動到A的速度為零的過程中，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：當(dāng)從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得：,代入數(shù)據(jù)解得：則在木塊A正在做加速運(yùn)動的時間內(nèi)B的速度范圍為：，故B正確．4、A【解析】據(jù)萬有引力提供向心力有：A.據(jù)，因為靜止軌道衛(wèi)星軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星軌道半徑，故A正確；B.據(jù)得，由于中軌道衛(wèi)星的半徑大于地球半徑，故中軌道衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s，故B錯誤；C.據(jù)得，靜止軌道衛(wèi)星的線速度小于中軌道衛(wèi)星的線速度，故C錯誤；D.據(jù)，可知靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤．故選A.5、C【解析】試題分析：Ａ．第谷通過觀測、分析計算發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律，A錯Ｂ．牛頓最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，B錯Ｃ．卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G而被稱為測出地球質(zhì)量第一人Ｄ．青年學(xué)者戴維等運(yùn)用萬有引力定律預(yù)測并發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星，錯誤．故答案選擇C考點：物理學(xué)史點評：本題考察了物理學(xué)史上比較重要的物理學(xué)家的生平主要貢獻(xiàn)6、D【解析】力F所做的功為，平均功率為，故D正確．點睛：本題主要考查了功和平均功率的求法，屬于基礎(chǔ)問題．7、ABD【解析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，電動機(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，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對整個過程運(yùn)用動能定理得，鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯誤；D.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時的拉力，由P=Fv得，故D正確。8、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B正確；設(shè)小球到達(dá)水平面時速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機(jī)械能守恒定律得mgh=19、BC【解析】

AB．轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加的過程中，物體做加速圓周運(yùn)動，靜摩擦力沿著半徑方向的分力提供向心力，切向分力使物體加速．故靜摩擦力不指向圓心，跟物體速度間夾角一定小于90°，故A錯誤，B正確；CD．轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，物體做勻速圓周運(yùn)動，物體所受的合力始終指向圓心，此時所受的靜摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，故C正確；D錯誤．故選BC。10、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項A、C、D正確，B錯誤。11、AC【解析】

物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個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?！驹斀狻緼項：平拋運(yùn)動的物體只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒，故A正確；B項：被勻速吊起的集裝箱，動能不變，重力勢能增大；故機(jī)械能增大，故機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C項：物體沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，故C正確；D項：物體以a=4故應(yīng)選AC?！军c睛】本題是對機(jī)械能守恒條件的直接考查，分析物體的受力情況，判斷做功情況是關(guān)鍵。12、BD【解析】

AB．木塊沿斜面下滑過程中，動能增大，則圖線為木塊的動能隨位移變化的關(guān)系。由機(jī)械能的變化量等于動能的變化量與重力勢能變化量之和，有得，即木塊的重力勢能減少了，故A錯誤，B正確；C．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的除重力之外的合力大小，故C錯誤；D．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小，故D正確。故選BD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、逆時針轉(zhuǎn)動0.3A【解析】

(1)[1]逆時針轉(zhuǎn)動，因為通電液體在磁場中受到磁場力（安培力）的作用，根據(jù)左手定則可以判斷液體在磁場力作用下會逆時針轉(zhuǎn)動。(2)[2]開關(guān)閉合后，旋轉(zhuǎn)的液體為一只電動機(jī)，歐姆定律不適用，因此根據(jù)閉合電路歐姆定律代入數(shù)據(jù)解得14、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萴gx【解析】

（1）因為光電門的寬度非常小，所以通過其的平均速度可認(rèn)為是瞬時速度，故通過光電門的速度為（2）系統(tǒng)下降距離x時，重力勢能的減小量為，系統(tǒng)動能的增量為，可知還需要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）只需滿足即可驗證，所以比較重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、解：根據(jù)電動勢的定義E=W非q，在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q=It根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功等于內(nèi)外電路產(chǎn)生焦耳熱的總和即W非=Q外+Q內(nèi)=I2Rt+I2rt，聯(lián)立以上各式可得EIt=I2Rt+I2rt【解析】試題分析：根據(jù)電動勢的定義E=W非q，在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q根據(jù)電動勢的定義：E=在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q=It根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功等于內(nèi)外電路產(chǎn)生焦耳熱的總和即W非=Q外+Q內(nèi)=I2Rt+I2rt聯(lián)立以上各式可得：EIt=I2Rt+I2rt整理得：I=點睛：本題主要考查了閉合電路歐姆定律的表達(dá)式，結(jié)合電動勢的定義、電量的表達(dá)式和焦耳熱聯(lián)立即可