2022年廣東省廣州市實驗中學物理高一下期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v2、(本題9分)如圖所示，粗細均勻、全長為的鐵鏈，對稱地掛在轉軸光滑的輕質定滑輪上，滑輪的大小與鐵鏈長度相比可忽略不計，受到微小擾動后，鐵鏈從靜止開始運動，當鐵鏈脫離滑輪的瞬間，其速度大小為（）A． B．C． D．3、(本題9分)有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側壁做勻速圓周運動．圖中有兩位駕駛摩托車的雜技演員A、B，他們離地面的高度分別為和，且，下列說法中一定正確的是A．A

摩托車對側壁的壓力較大B．A

摩托車做圓周運動的向心力較大C．A

摩托車做圓周運動的周期較大D．A

摩托車做圓周運動的線速度較小4、(本題9分)如圖所示，物體靜止在固定鞋面上，物體受到的力有A．重力、彈力和平衡力B．重力、摩擦力和下滑力C．重力、支持力和摩擦力D．重力、摩擦力和平衡力5、(本題9分)據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質量約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）A．0.5 B．2 C．3.2 D．46、(本題9分)在物理學發(fā)展過程中,很多科學家做出了巨大的貢獻,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)了行星的運動規(guī)律B．卡文迪許用扭秤實驗測出了萬有引力常量C．牛頓運用萬有引力定律預測并發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星D．開普勒利用他精湛的數(shù)學經(jīng)過長期計算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律7、(本題9分)如圖所示，將物體P用長度適當?shù)妮p質細繩懸掛于天花板下方，兩物體P、Q用一輕彈簧相連，物體Q在力F的作用下處于靜止狀態(tài)，彈簧被壓縮，細繩處于伸直狀態(tài).已知該彈簧的彈性勢能僅與其形變量有關，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，現(xiàn)將力F撤去，輕繩始終未斷，不計空氣阻力，則（）A．彈簧恢復原長時，物體Q的速度最大B．撤去力F后，彈簧和物體Q組成的系統(tǒng)機械能守恒C．在物體Q下落的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大D．撒去力F前，細繩的拉力不可能為零8、(本題9分)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是A．5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定大于第一宇宙速度D．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運行軌道半徑越大的，周期越小9、如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A．將小球A、B的質量都增加到原來的2倍B．將小球B的質量增加到原來的8倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質量增加到原來的2倍10、(本題9分)如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質量為M＝5kg，小車上靜止地放置著質量為m＝1kg的木塊，和小車間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用水平恒力F拉動小車，下列關于木塊的加速度am和小車的加速度aM可能正確的有()A．a(chǎn)m＝1m/s2，aM＝1m/s2B．a(chǎn)m＝1m/s2，aM＝2m/s2C．a(chǎn)m＝2m/s2，aM＝4m/s2D．a(chǎn)m＝3m/s2，aM＝5m/s211、(本題9分)由下列哪一組物理量可以計算出地球的質量A．月球的軌道半徑和月球的公轉周期B．月球的半徑和月球的自轉周期C．人造衛(wèi)星的質量和衛(wèi)星的周期D．人造衛(wèi)星離地面的高度、衛(wèi)星的周期和地球的半徑12、如圖所示，質量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉動，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現(xiàn)在由水平位置靜止釋放，在a下降過程中()A．a(chǎn)?b兩球角速度相等 B．a(chǎn)?b兩球向心加速度相等C．桿對a?b兩球都不做功 D．a(chǎn)?b兩球機械能之和保持不變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學采用如圖甲所示的裝置進行“驗證機械能守恒定律”實驗。(1)除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取實驗器材，其名稱是___________；(2)指出圖甲裝置中不合理的地方(一處)___________；(3)小明同學通過正確實驗操作得到了如圖丙的一條紙帶，讀出計數(shù)點0、4兩點間的距離為___________cm；(4)已知打點計時器的電源頻率為50Hz，計算得出打下計數(shù)點5時紙帶速度的大小為___________m/s(保留2位有效數(shù)字)。(5)在實際的測量中，重物減少的重力勢能通常會___________(選填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的動能，這樣產(chǎn)生的誤差屬于___________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)(6)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒。在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數(shù)點的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確___________(選填“正確”或“不正確”)，并說明原因___________。14、（10分）(本題9分)（1）用落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選用：鐵架臺、重錘、打點計時器、復寫紙、紙帶、低壓直流電源、導線、電建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打點計時器所用電源頻率為50hz，某同學從實驗得到幾紙帶中，選取了一條初速度恰好為零的紙帶，如圖所示．圖中標出的點均為計數(shù)點，并把電磁打點計時器打下的第一個計時點記作O點，測出O、A點間的距離為68.97cm，A、C點間的距離為15.24cm，C、E點間的距離為16.76cm．已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打點C時的瞬時速度為_______m/s，O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為________J，重錘重力勢能的減少量為_______J，從以上數(shù)據(jù)可以得到的結論是：____________．（以上結果均保留三位有效數(shù)字）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）在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速為108km/h，汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．則：（1）如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，其彎道的最小半徑是多少？（1）事實上在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為θ，且；而拐彎路段的圓弧半徑R＝150m。若要使車輪與路面之間的側向摩擦力等于零，那么，車速v應為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R=0.7m的光滑圓弧槽固定在小車上，圓弧的對稱軸為經(jīng)過圓心的直線，圓弧的圓心角為120度。有一小球質量為m=1Kg靜止在圓弧槽的最低點。小車和小球一起以v=4m/s的速度向右勻速運動。當小車遇到障礙物突然停止后，計算小球在上升過程中離圓弧最低點的最大豎直高度。（已知最后小球會離開圓弧槽，小球運動過程中不會碰到障礙物）17、（12分）如圖所示，質量為2kg的物體在豎直平面內(nèi)高h=1m的光滑弧形軌道A點，以初速度=4m/s沿軌道下滑，并進入水平軌道BC．BC=1.8m，物體在BC段所受到的阻力為8N。(g=10m/s2)。求：(1)物體剛下滑到B點時的速度大?。?2)物體通過BC時在C點的動能；(3)物體上升到另一光滑弧形軌道CD后，又滑回BC軌道，最后停止在離B點多遠的位置。

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】

設小船相對靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時過河的時間為回程時船頭與河岸所成角度為，回程的時間由題意知回程時水流方向合速度為零即：解得故B對；ACD錯；綜上所述本題答案是：B2、A【解析】

鐵鏈從開始到剛脫離滑輪的過程中，鏈條重心下降的高度為，在鏈條下落過程，由機械能守恒定律，得：，解得：，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】鏈條在下滑的過程中，對鏈條整體，只有重力做功，機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律求出鏈條的速度．3、C【解析】

試題分析：摩托車做勻速圓周運動，提供圓周運動的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力圖，得出向心力大小不變．h越高，圓周運動的半徑越大，由向心力公式分析周期、線速度大?。ν熊囎鰟蛩賵A周運動，提供圓周運動的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力圖．設圓臺側壁與豎直方向的夾角為α，側壁對摩托車的支持力不變，則摩托車對側壁的壓力不變，A錯誤；如圖向心力，m，α不變，向心力大小不變，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得，h越大，r越大，向心力不變，則周期越大，可知A的周期較大，C正確；根據(jù)牛頓第二定律得，h越大，r越大，則線速度越大，可知A的線速度較大，D錯誤．4、C【解析】

物體靜止在斜面上，受力平衡；地球上的一切物體都受到重力，因而物體一定受重力；重力會使物體緊壓斜面，因而斜面對物體有支持力；若斜面光滑，物體會在重力的作用下沿斜面下滑，說明物體相對斜面有向下滑動的趨勢，故還受到沿斜面向上的靜摩擦力．即物體受重力、支持力、摩擦力，故選C．【點睛】關于靜摩擦力的有無，可以用假設法，即假設斜面光滑，物體會沿斜面下滑，故物體相對于斜面有下滑的趨勢，受沿斜面向上的靜摩擦力；物體有下滑的趨勢，是重力的作用效果，并沒有下滑力，找不到這個力的施力物體，故這個力不存在．5、B【解析】試題分析：設地球質量為M，半徑為R，則行星質量為6.4M，半徑為r，該人的質量為m．則該人在行星表面上：，該人在地球表面上：．聯(lián)立兩個方程式，可以得到：．故選項A正確．考點：萬有引力定律的應用6、B【解析】A、開普勒通過觀測、分析計算發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，故A錯誤；

B、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量第一人，故B正確；C、威廉?赫歇耳運用萬有引力定律預測并發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星，故C錯誤；

D、牛頓利用他精湛的數(shù)學經(jīng)過長期計算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故D錯誤。點睛：本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一。7、BC【解析】

ABC．由題意可知，在Q下降過程中，Q和彈簧構成的系統(tǒng)滿足機械能守恒，彈簧彈性勢能先減小，后增大，Q的動能先增大后減小，當彈簧向上的彈力大小等于Q物體的重力時，Q的速度最大，故A錯誤，BC正確；D．F撤去之前，彈簧被壓縮，對A受力分析，當重力等于彈力時，繩子的拉力可能為零，故D錯誤；故選BC。8、AB【解析】

因為同步衛(wèi)星要和地球自轉同步，所以運行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F==mω2r，因為ω一定，所以r必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；根據(jù)周期公式T=2π，運行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤；【點睛】地球質量一定、自轉速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．9、BD【解析】

AB．如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應與重力大小相等方向相反；

由幾何關系可知，；而庫侖力；即：；要使d變?yōu)?，可以使質量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯誤，B正確；CD．或將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故選項C錯誤，D正確；10、AC【解析】

AB．當拉力較小時，兩物體一起加速度運動；當拉力增大到一定值時，兩物體發(fā)生相對滑動，此后m受到的是滑動摩擦力，故其加速恒定為因此當系統(tǒng)加速度小于等于時，兩物體一起運動，加速度相同，故A正確，B錯誤；CD．發(fā)生相對滑動后，m的加速度大小恒為，故C正確，D錯誤；故選AC。11、AD【解析】只要知道天體的一顆衛(wèi)星或行星的周期和軌道半徑，利用公式就可以計算出中心天體的質量，故AD正確．選AD.12、AD【解析】

A．a(chǎn)、b兩球圍繞同一個固定軸轉動，角速度相等，故A正確；B．根據(jù)a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯誤；C．在a下降過程中，b球的動能增加，重力勢能增加，所以b球的機械能增加，根據(jù)重力之外的力做功量度物體機械能的變化，所以桿對b做正功，球a和b系統(tǒng)機械能守恒，所以a機械能減小，所以桿對a做負功，故C錯誤；D．兩小球看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；【點睛】本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）刻度尺（2）重錘離打點計時器太遠（3）3.11（4）0.91（5）略大于系統(tǒng)誤差（6）不正確要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g?！窘馕觥?/p>

第一空.實驗中不需要秒表測時間；要驗證的表達式：mgh=mv2兩邊的m消掉，則不需要用天平測量質量；由而不需要彈簧秤；則除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取刻度尺；第二空.圖甲裝置中不合理的地方：重錘離打點計時器太遠；第三空.計數(shù)點0、4兩點間的距離為3.11cm；第四空.打下計數(shù)點5時紙帶速度的大小為.第五空.第六空.在實際的測量中，重物減少的重力勢能通常會略大于增加的動能，這是由于有阻力造成的，這樣產(chǎn)生的誤差屬于系統(tǒng)誤差；第七空.第八空.這樣做不正確；因為若是機械能守恒，則mgh=mv2，即v2=2gh，即要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。14、低壓直流電源、天平低壓交流電源、刻度尺4.008.008.25在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢能等于其動能的增加，重錘的機械能守恒【解析】本題考查的是“驗證機械能守恒定律”的實驗問題．實驗器材：鐵架臺、