2021-2022學(xué)年陜西省西安市西光中學(xué)物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(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：（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、(本題9分)重物重為G，受到如圖所示斜向下的推力F作用，仍靜止在水平面上，則重物對(duì)地面的壓力大小為（）A．G B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)．先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕撥動(dòng)小球B，使小球B在水平面上由靜止開(kāi)始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球A沿墻下滑距離為L(zhǎng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)一切摩擦）A．桿對(duì)小球A做功為B．小球A和B的速度都為C．小球A、B的速度分別為和D．桿與小球A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了mgL3、(本題9分)小明沿半徑為50m的圓形草坪邊緣繞跑一圈后回到起點(diǎn)，在跑步過(guò)程中，小明的路程和位移大小的最大值分別是()A．100πm，100mB．100πm，100πmC．50πm，50πmD．0，04、(本題9分)公元1543年．哥白尼的《天體運(yùn)行論》一書(shū)問(wèn)世，該書(shū)預(yù)示了地心宇宙論的終結(jié)．哥白尼提出行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示，假設(shè)行星只受到太陽(yáng)的引力作用．按照哥白尼上述的現(xiàn)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．太陽(yáng)對(duì)各行星的引力大小相同B．土星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度比地球的大C．木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度比地球的大D．火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期大于地球的周期5、(本題9分)下列運(yùn)動(dòng)中不滿足機(jī)械能守恒的是（）A．手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)B．物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)C．降落傘在空中勻速下降D．細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)6、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上。在小球?qū)椈蓧嚎s到最短的整個(gè)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（）A．動(dòng)能不斷減少B．彈性勢(shì)能不斷減少C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變7、如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開(kāi)始時(shí)重物處于A處，此時(shí)彈簧水平且處于原長(zhǎng)．現(xiàn)將重物從A處由靜止開(kāi)始釋放，重物下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)B處時(shí)速度最大，到達(dá)C處時(shí)速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是A．重物下滑到B處時(shí)，加速度為零B．重物在下滑過(guò)程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過(guò)程中機(jī)械能損失大于上升過(guò)程中機(jī)械能的損失8、一個(gè)空氣平行板電容器，極板間相距d，正對(duì)面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì)9、(本題9分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的線速度一定大于球B的線速度D．球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力10、(本題9分)如圖，等離子體以平行兩極板向右的速度v=100m/s進(jìn)入兩極板之間，平行極板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩極板間的距離為10cm，兩極板間等離子體的電阻r=1Ω。小波同學(xué)在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極接電路中B點(diǎn)，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電路中A點(diǎn)后完成“旋轉(zhuǎn)的液體”實(shí)驗(yàn)。若蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上半部分為S極，R0=2.0Ω，閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)液體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表（視為理想電壓表）的示數(shù)恒為2.0V，則A．玻璃皿中的電流方向由中心流向邊緣B．由上往下看，液體做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C．通過(guò)R0的電流為1.5AD．閉合開(kāi)關(guān)后，R0的熱功率為2W11、下列所述的實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是（）A．跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后，在空中勻速下降B．斜向上拋出的石子C．飛機(jī)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程D．光滑水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的木塊12、(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＞EK2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動(dòng)距離x=15.00cm，測(cè)得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達(dá)式為v0=________。（用題給物理量符號(hào)表示）（2）小球初速度的測(cè)量值為_(kāi)_______m/s。（保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)用圖①的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．蓄電池的內(nèi)阻很小，為防止滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小時(shí)由于電流過(guò)大而損壞器材，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0.除蓄電池、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電壓表V1（量程3V、15V）B．電壓表V2（量程3V、15V）C．滑動(dòng)變阻器R1（0~20Ω，允許最大電流1A）D．滑動(dòng)變阻器R2（0~1500Ω，允許最大電流0.2A）E.定值電阻R01（阻值1Ω，額定功率5W）F.定值電阻R02（阻值10Ω，額定功率10W）回答下列問(wèn)題：（1）電壓表V1選____量程，電壓表V2選____量程；（選填“3V”或“15V”）（2）滑動(dòng)變阻器選____（填“R1”或“R2”），定值電阻選_____(選填“R01”或“R02”）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制U1-U2圖象，得到的應(yīng)該是圖②中的____（選填“甲”或“乙”）；（4）若圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為a，圖線的斜率（或斜率的絕對(duì)值）為k，則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____,內(nèi)阻為_(kāi)_____（定值電阻用“R0”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，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊穿一個(gè)靜止于光滑水平面上的沙箱后，速度減小為已知沙箱的質(zhì)量為求：（1）沙箱被擊穿后的速度v＇的大??；（2）此過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。16、（12分）一根長(zhǎng)40cm的輕桿，一端固定于O點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球，繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，求:(g=10m/s2)(1)當(dāng)桿對(duì)小球施加拉力的大小為25N時(shí)，小球的速度大??；(2)小球的速度大小為1m/s時(shí)，桿對(duì)小球的作用力。17、（12分）(本題9分)2019年3月31日，“天鏈二號(hào)01星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這是我國(guó)第二代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼星的首發(fā)星，使我國(guó)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)能力大幅提升?！?1星”運(yùn)行于地球同步靜止軌道上，其運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度g。將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）“01星”運(yùn)行軌道離地面的高度；（2）“01星”運(yùn)行速度的大小

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】

豎直方向物體受力平衡，則FN=G+F2，根據(jù)牛頓第三定律可知，重物對(duì)地面的壓力大小為G+F2，故選B.2、C【解析】

當(dāng)小球A沿墻下滑距離為l/2時(shí)，設(shè)此時(shí)A球的速度為v1，B球的速度為v2

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mg?＝兩球沿桿子方向上的速度相等，則有：v1cos60°=v2cos30°聯(lián)立兩式解得：v1＝，v2＝，故C正確B錯(cuò)誤對(duì)球A動(dòng)能定理有可得，A錯(cuò)誤A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】將球的運(yùn)動(dòng)分解為沿桿子方向和垂直于桿子方向，抓住沿桿子方向速度相等得出A、B的速度關(guān)系，結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出此時(shí)A、B的速度．3、A【解析】小明沿半徑為50m的圓形草坪邊緣跑一圈后回到起點(diǎn)，初末位置重合；路程等圓形草坪邊緣的周長(zhǎng)，即；最大位移是跑半圈的位移，為，A正確．4、D【解析】試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度、向心加速度、周期與軌道半徑的關(guān)系，從而比較大?。捎诟餍行堑馁|(zhì)量不同，各行星的軌道半徑不等，萬(wàn)有引力大小不等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)GMmr2=ma得a=GMr，土星的軌道半徑大，則土星的向心加速度較小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)GMm5、C【解析】A.手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故A正確；B.物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故B正確C.降落傘在空中勻速下降，說(shuō)明除了重力之外還有一個(gè)阻礙運(yùn)動(dòng)的空氣阻力存在，由于空氣阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤D.細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能都不發(fā)生變化，所以小球的機(jī)械能守恒，故D正確；本題選不符合機(jī)械能守恒的，故選C6、D【解析】

在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球向下的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，此時(shí)小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過(guò)程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球繼續(xù)向下壓縮彈簧，這時(shí)彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時(shí)彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能是不斷增加的，所以AB錯(cuò)誤。對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說(shuō)小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。在小球下降的過(guò)程中，球的重力勢(shì)能是不斷的減小的，所以動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和要不斷的增加，所以C錯(cuò)誤，D正確。7、AC【解析】

根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過(guò)程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C過(guò)程和圓環(huán)從C處上滑到A的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢(shì)能．【詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，所以經(jīng)過(guò)B處的加速度為零，A正確；B．設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯(cuò)誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C過(guò)程，由動(dòng)能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動(dòng)能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量為，C正確；D．下滑過(guò)程和上滑過(guò)程經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個(gè)過(guò)程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過(guò)程中機(jī)械能損失等于上升過(guò)程中機(jī)械能的損失，D錯(cuò)誤．8、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無(wú)關(guān)，所以改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，故AB錯(cuò)誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)椋虎趯㈦娊赓|(zhì)換為介電常數(shù)為原來(lái)的介電常數(shù)為2的電介質(zhì)；故CD正確.【點(diǎn)睛】改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過(guò)改變正對(duì)面積S，介電質(zhì)常數(shù)，極板間的距離d來(lái)改變電容．9、AC【解析】

ABC．對(duì)小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖：根據(jù)牛頓第二定律，有解得A的半徑大，則A的線速度大，角速度小根據(jù)知A球的周期大，選項(xiàng)AC正確，B錯(cuò)誤；D．因?yàn)橹С至χ駻對(duì)筒壁的壓力一定等于球B對(duì)筒壁的壓力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10、BD【解析】

AB．由左手定則可知，正離子向上偏，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所以由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿逆時(shí)針?lè)较?，因此液體沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)，兩極板間的電壓不變，則有得由閉合電路歐姆定律有解得R0的熱功率故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11、BD【解析】

A.跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后，在空中勻速下降，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小，故選項(xiàng)A不合題意；

B.斜向上拋出的石子，在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)B符合題意；

C.飛機(jī)在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能不斷改變，機(jī)械能總量是不守恒的，故選項(xiàng)C不合題意；

D.光滑水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的木塊，動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)D符合題意。12、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：二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、1.5【解析】

（1）在豎直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，聯(lián)立解得：。（2）根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得：v0=1.5m/s14、3V3VR1R01甲akR0【解析】

（1）一節(jié)蓄電