河南省開封市蘭考縣第三中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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：（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、2019年4月20日，我國成功發(fā)射了第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角，離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等．僅考慮衛(wèi)星與地球間的作用，下列說法正確的是A．該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大B．該衛(wèi)星的環(huán)繞速度介于7.9km/s和11.2km/s之間C．該衛(wèi)星的周期大于地球同步軌道衛(wèi)星的周期D．該衛(wèi)星可以始終處在地面某點(diǎn)的正上方2、(本題9分)用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時，測得MP=l1，PN=l2，，則Rx的阻值為（）A． B． C． D．3、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1，繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則A．F2＞F1＞F3 B．a(chǎn)1＞a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω24、(本題9分)所示為火車在轉(zhuǎn)彎處的截面示意圖，軌道的外軌高于內(nèi)軌．某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v，當(dāng)火車通過此彎道時，下列判斷正確的是（）A．若速度大于v，則火車輪緣擠壓內(nèi)軌B．若速度大于v，則火車輪緣擠壓外軌C．若速度大于v，則火車所需向心力由外軌輪緣擠壓產(chǎn)生D．若速度小于v，則火車所需向心力由內(nèi)軌輪緣擠壓產(chǎn)生5、為了行駛安全，小車進(jìn)入城區(qū)應(yīng)適當(dāng)減速，某小車進(jìn)入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入城區(qū)后仍沿直線行駛，所受阻力不變，但功率立刻變?yōu)镻2A．小車做勻速直線運(yùn)動B．小車做勻減速直線運(yùn)動C．小車先勻速后減速直線運(yùn)動D．小車先減速后勻速直線運(yùn)動6、如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接，兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)貼著下板迅速插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中A．電容器的帶電量減小B．電路將有逆時針方向的短暫電流C．帶電液滴仍將靜止D．帶電液滴將向下做加速運(yùn)動7、(本題9分)物體做平拋運(yùn)動時，保持恒定不變的物理量是A．速度 B．加速度 C．動能 D．機(jī)械能8、(本題9分)2018年6月13日午后，淄博城區(qū)突降冰雹，給人們帶來巨大的損失。據(jù)淄博市保險行業(yè)協(xié)會不完全統(tǒng)計，僅被冰雹砸壞車輛就達(dá)811輛。已知某一質(zhì)量為32g的冰雹從足夠高處豎直下落，在下落的過程中，冰雹所受阻力f與下落速度v的關(guān)系為f=kv2，比例系數(shù)k=8×10-4Ns2/m2，g取10m/s2。（下落過程中可以認(rèn)為冰雹的質(zhì)量不變）則A．冰雹下落過程中先做加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動B．冰雹下落過程中先做加速直線運(yùn)動后做減速直線運(yùn)動C．冰雹下落過程中能達(dá)到的最大速度為20m/sD．若冰覆撞擊靜止的汽車后速度立即變?yōu)榱?，撞擊時間為0.001s，則該冰對汽車的平均撞擊力大小約為640N9、如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動。測得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小10、如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一質(zhì)量為m的小物塊，O點(diǎn)為彈簧原長時物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)，物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為μ．AO=L1，OB=L2，則從A到B的過程中A．物塊所受彈簧彈力先做正功后做負(fù)功B．物塊所受彈簧彈力做的功大于克服摩擦力做的功C．物塊經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為D．由于摩擦產(chǎn)生的熱量為11、(本題9分)如圖，平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）A．極板間的電場強(qiáng)度變大B．帶電油滴向上極板運(yùn)動C．電容器的電容變小D．電容器帶電量減少12、(本題9分)兩個不在一條直線上的分運(yùn)動，其合運(yùn)動A．若兩個分運(yùn)動都是直線運(yùn)動，則合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動B．若兩個分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動C．若兩個分運(yùn)動都是勻變速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動一定是勻變速直線運(yùn)動D．若兩個分運(yùn)動都是初速為零的勻加速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動一定是初速為零的勻加速直線運(yùn)動二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動的物體所受向心力大小與質(zhì)量、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗裝置．圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動．力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗方法為________．A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法D．微小量放大法(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：v/m?s-11.01.52.02.53.0v2/m2?s-21.02.254.06.259.0F/N0.882.003.505.507.90①請在圖乙中作出F-v2圖線_____；②若圓柱體運(yùn)動半徑r＝0.3m，由作出的F-v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝_____kg．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學(xué)在實(shí)驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實(shí)驗數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計時器打出B點(diǎn)時，重物下落的速度大小為_________，打出C點(diǎn)時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．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)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，已知板長為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場，不計粒子的重力．因為粒子在電場中只受到豎直向下的恒定的電場力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動類似于平拋運(yùn)動．求：(1)粒子在電場中的加速度大??；(2)粒子通過電場的時間；(3)粒子射出電場時豎直方向的速度；(4)粒子射出電場時合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場時沿電場方向偏移的距離．16、（12分）如圖所示,在水平圓盤圓心處通過一個光滑小孔把質(zhì)量均為m的兩物塊用輕繩連接，物塊A到轉(zhuǎn)軸的距離為R，與圓盤的動摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。要使物塊A隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，則：(1)水平圓盤轉(zhuǎn)動的角速度少為多少時，可使物體A與水平圓盤間摩擦力為零？(2)水平圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的大小在什么范圍內(nèi)物塊A會相對于圓盤靜止？17、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×10-1kg，帶電量大小為q=1.0×10-6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，假設(shè)電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成450角．小球在運(yùn)動過程中電量保持不變，重力加速度g取10m／s1．(1)求電場強(qiáng)度E；(1)若在某時刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的位移大?。?/p>

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、A【解析】

A．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大，故A正確；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于7.9km/s，故B錯誤；C．根據(jù)，由于離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的周期等于地球同步軌道衛(wèi)星的周期，故C錯誤；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動的，故該衛(wèi)星不可能始終位于地球表面某個點(diǎn)的正上方，故D錯誤；2、C【解析】

電阻絲MP段與PN段電壓之比等于R0和Rx的電壓比，即；通過電流表G的電流為零，說明通過電阻絲兩側(cè)的電流是相等的，而總電流一定，故通過R0和Rx的電流也相等，故；根據(jù)電阻定律公式，有；故，解得．故選C．3、D【解析】

根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑r1=r2＜r3；近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星相比較，衛(wèi)星所受萬有引力充當(dāng)向心力，則F3＜F2；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故ω1=ω3，根據(jù)F=mω2r可知F1<F3，選項A錯誤．由選項A的分析知道向心力F1＜F3＜F2，故由牛頓第二定律，可知a1＜a3＜a2；對近地衛(wèi)星，，又，則；故B錯誤．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故ω1=ω3，則v1＜v3，據(jù)知，v3＜v2，近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度即第一宇宙速度；故C錯誤．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故T1=T3，根據(jù)周期公式T=2π可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T2，再根據(jù)ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正確．4、B【解析】

火車以軌道的速度轉(zhuǎn)彎時，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于軌道速度時，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火車有離心趨勢或向心趨勢，故其輪緣會擠壓車輪．【詳解】A、B、C、當(dāng)火車在規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時，由支持力與重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力；當(dāng)速度大于規(guī)定的速度時，火車的支持力與重力的合力不足以來供火車轉(zhuǎn)彎，就會出現(xiàn)側(cè)翻現(xiàn)象，導(dǎo)致火車輪緣擠壓外軌，從而出現(xiàn)外軌對車輪的作用力來彌補(bǔ)支持力與重力的不足，故A，C錯誤，B正確．D、當(dāng)火車速度小于規(guī)定的速度時，火車的支持力與重力的合力大于所需的向心力．火車會做近心運(yùn)動，導(dǎo)致火車輪緣擠壓內(nèi)軌，從而出現(xiàn)內(nèi)軌對車輪的作用力來消弱支持力與重力的合力，故D錯誤．故選B．【點(diǎn)睛】本題滲透物體做勻速圓周運(yùn)動、離心運(yùn)動及近心運(yùn)動的判斷條件，同時還體現(xiàn)火車轉(zhuǎn)彎的常識．5、D【解析】

勻速運(yùn)動時，牽引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，當(dāng)功率減半，速度不突變，則牽引力變?yōu)镕2＜小車做減速運(yùn)動，因為速度減小，功率不變，則牽引力由F2A.小車做勻速直線運(yùn)動.故選項A不符合題意.B.小車做勻減速直線運(yùn)動.故選項B不符合題意.C.小車先勻速后減速直線運(yùn)動.故選項C不符合題意.D.小車先減速后勻速直線運(yùn)動.故選項D符合題意.6、B【解析】

AB.插入一金屬板相當(dāng)于極板間距離變小了，根據(jù)決定式，知電容增大，電勢差不變，則Q=CU知，電容器帶電量增大，電路中有逆時針方向的短暫電流；故A錯誤，B正確.CD.電勢差不變，d減小，則電場強(qiáng)度增大，帶電液滴所受的電場力增大，使得電場力大于重力，將向上做加速運(yùn)動；故C，D均錯誤.7、BD【解析】試題分析：由于平拋運(yùn)動的物體只受到重力的作用，加速度是重力加速度，所以加速度不變，所以B正確；由于只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒，所以D正確；平拋運(yùn)動的速度的大小是在不斷變化的，所以速度要變，物體的動能也要變，所以AC錯誤．故選BD．考點(diǎn)：考查了對平拋運(yùn)動的理解點(diǎn)評：平拋運(yùn)動是只在重力的作用下，水平拋出的物體做的運(yùn)動，所以平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動．8、ACD【解析】剛開始下落時速度為零，阻力為零，隨著速度增大，阻力從零開始增加，即開始一段時間內(nèi)重力大于阻力，冰雹向下做加速運(yùn)動，當(dāng)阻力和重力相等時，冰雹加速度為零，速度最大，此后速度不變，阻力不再增大，恒等于重力，故做勻速直線運(yùn)動，所以冰雹先做加速度減小的加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動，A正確B錯誤；當(dāng)阻力和重力相等時，速度最大，故有f=kv2=mg，解得v2=9、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因為不知道飛行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯誤.10、AD【解析】

從A到B的過程中，物塊所受彈簧彈力先向右后向左，則彈力先做正功后做負(fù)功，選項A正確；根據(jù)動能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項B錯誤；根據(jù)動能定理，物塊經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為，選項C錯誤；由于摩擦產(chǎn)生的熱量為，選項D正確.11、CD【解析】

A、油滴處于平衡狀態(tài)，則說明小球受到的重力等于電場力，故，電場力向上，故小球帶負(fù)電，因電容器兩端的電壓不變，當(dāng)將下極板豎直向下移動一段距離時，兩板間的距離增大，則由可知，兩板間的場強(qiáng)減小，故油滴受到的電場力減小，故合力向下，故油滴將向下運(yùn)動，故AB錯誤；C、由可知d增大，則電容C減小，故C正確；D、根據(jù)知電荷量減小，故D正確。12、BD【解析】A.兩個分運(yùn)動是直線運(yùn)動，如果其加速度的方向與初速度的方向不在同一條直線上,就會做曲線運(yùn)動，例如平拋運(yùn)動就是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上自由落體運(yùn)動(也是直線運(yùn)動)的合運(yùn)動，所以它們的合運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動，可能是曲線運(yùn)動，選項A錯誤；B.兩個分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，則其合運(yùn)動的加速度為零，則它們的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動，選項B正確；C.兩個分運(yùn)動是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動，其合加速度與合速度可能在同一條直線，此時做勻變速直線運(yùn)動；也可能合加速度與合速度不在同一條直線上，此時將做曲線運(yùn)動，故C錯誤；D.兩個分運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，他們的合運(yùn)動的初速度一定為零，合加速度也是恒定的，所以它們的合運(yùn)動一定是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，選項D正確．故選BD二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）如圖（3）0.26（0.27同樣得分）【解析】

（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗方法為控制變量法，故選B.（2）①在圖乙中作出F-v2圖線如圖：②根據(jù)，則，因為r=0.3m，則m=0.27kg14、40【解析】

（1）[1]打B點(diǎn)時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點(diǎn)時，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點(diǎn)睛】本題主要考查驗證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關(guān)鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點(diǎn)的瞬時速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點(diǎn)計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)（(2)(3)(4)(5)【解析】

(1)電場強(qiáng)度，粒子受電場力大小