山東省棲霞市2022年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關系，但不知道引力常量G的值，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是A．哥白尼 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許2、如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點在大的邊緣輪上，c點位于小輪上。若在傳動過程中，皮帶不打滑。則（）A．a(chǎn)點與c點的角速度大小相等 B．b點與c點的角速度大小相等C．b點與c點的線速度大小相等 D．a(chǎn)點與c點的向心加速度大小相等3、一輛汽車在水平路面上行駛時對路面的壓力為N1，在拱形路面上行駛中經(jīng)過最高處時對路面的壓力N2，已知這輛汽車的重力為G，則：A．N1<G B．N1>G C．N2<G D．N2=G4、(本題9分)如圖所示，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在由月球飛向地球時，沿曲線從M點向N點飛行的過程中，速度逐漸增大在此過程中探月衛(wèi)星所受合力方向可能的是A． B．C． D．5、(本題9分)某同學站在電梯底板上，如圖所示的v-t圖像是計算機顯示電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（豎直向上為正方向）．根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（

）A．在0-20s內(nèi)，電梯向上運動，該同學處于超重狀態(tài)B．在0-5s內(nèi)，電梯在加速上升，該同學處于失重狀態(tài)C．在5s-10s內(nèi)，電梯處于靜止狀態(tài)，該同學對電梯底板的壓力等于他所受的重力D．在10s-20s內(nèi)，電梯在減速上升，該同學處于失重狀態(tài)6、(本題9分)如圖所示，銀河系中某行星有三顆衛(wèi)星A、B、C，它們在同一平面沿順時針方向繞行星做勻速圓周運動.不考慮其它星體的影響，下列說法正確的是A．三顆衛(wèi)星的角速度大小關系是A>B=CB．三顆衛(wèi)星向心加速度的大小關系是aA>aB=aCC．三顆衛(wèi)星受到行星的萬有引力大小關系是FA<FB=FCD．三顆衛(wèi)星的線速度大小關系是vA<vB=vC7、(本題9分)科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點燃木星產(chǎn)生強大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G8、(本題9分)在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動9、(本題9分)下列關于勻強電場中場強和電勢差關系的說法錯誤的是()A．任意兩點的電勢差，等于場強與這兩點沿電場方向距離的乘積B．沿著電場線方向，相同距離上的電勢降落必定相等C．在相同距離上，場強大的兩點間電勢差也必定大D．電勢降低的方向，必定是電場強度的方向10、一邊長為L，質(zhì)量分布均勻正方形板ABCD，質(zhì)量為m，在A點用懸線系住，開始時AB邊和CD邊處于水平位置（如圖示）.現(xiàn)將板由靜止釋放，板擺動直至最后靜止.空氣阻力不可忽略，下列關于板的描述正確的是（）A．板在整個運動過程中板的重力一直做正功B．板在整個運動過程中空氣阻力一直做負功C．板在整個運動過程中機械能一直減小D．板在整個運動過程中損失的機械能為11、(本題9分)如圖所示，a為地面上的待發(fā)射衛(wèi)星，b為近地圓軌道衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．三顆衛(wèi)星質(zhì)量相同．三顆衛(wèi)星的線速度分別為va，vb，vc，角速度分別為ωa，ωb，ωc，周期分別為Ta，Tb，Tc，向心力分別為Fa，F(xiàn)b，F(xiàn)c，則()A．ωa＝ωc<ωb B．Fa＝Fc<FbC．va＝vc<vb D．Ta＝Tc>Tb12、已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達式有：A． B． C． D．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)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為5cm.如果取g=10m/s2，那么，(1)閃光的周期是______s；(2)小球做平拋運動的初速度的大小是______m/s；（保留二位有效數(shù)據(jù)）(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小是______m/s.（保留二位有效數(shù)據(jù)）14、（10分）(本題9分)如圖1所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律。(1)已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需要的器材是_____（填字母代號）；A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、毫米刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、毫米刻度尺(2)安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示，圖中O點為打點起始點，且速度為零，選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C作為計數(shù)點，測出其中E、F、G點距起始點O的距離分別為、、，已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，計時器打點周期為T，為了驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從O點到F點的過程中，重鍾更力勢能的減少量Ep=____，動能的增加量Ek=___（用題中所給字母表示）；(3)某同學在實驗中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動能略小于重錘減少的重力勢能，于是深入研究阻力對本實驗的影響，若重錘所受阻力為f，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，他測出各計數(shù)點到起始點的距離h，并計算出各計數(shù)點的速度v，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出v2—h圖線，如圖3所示，圖像是一條直線，此直線斜率k=___（用題中字母表示）。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)質(zhì)量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上．平衡時，彈資的壓縮量為，如圖所示．物塊從鋼板正對距離為的處自由落下，打在鋼板上井立刻與鋼板一起向下運動，但不粘連，它們到達最低點后又向上運動．已知物體質(zhì)量也為時，它們恰能回到點，若物塊質(zhì)量為，仍從處自由落下，則物塊與鋼板回到點時，還具有向上的速度，求：（1）彈簧壓縮時的彈性勢能；（2）物塊質(zhì)量為時向上運動到最高點與點的距離．16、（12分）(本題9分)光滑水平面上靜止地放置兩個完全相同的質(zhì)量為M=6kg、半徑為R=0.60m的14(1)小球滑離甲軌道時，小球與甲軌道的速度多大?(2)小球在乙軌道上，上升的最大高度?(保留兩位有效數(shù)字)17、（12分）(本題9分)請用“牛頓第二定律”推導“動能定理”。（要說明推導過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義）

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、D【解析】

根據(jù)物理學史可知，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是卡文迪許。A.哥白尼，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.第谷，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.開普勒，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.卡文迪許，與結(jié)論相符，選項D正確；2、B【解析】

AD.a點與c點用皮帶聯(lián)結(jié)，線速度大小相等，但兩都的半徑不等，由ω=vr可知a點與c點的角速度大小不相等；由a=v2rBC.b點與c點共軸，所以b點與c點的角速度大小相等，但兩者的半徑不相等，所以b點與c點的線速度大小不相等，故B正確，C錯誤；3、C【解析】

汽車在水平路面上行駛時對路面的壓力等于其重力；汽車通過凸圓弧形路面頂部時，由汽車的重力和橋面的支持力的合力提供汽車的向心力，即：解得：則：根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對路面的壓力為A.N1<G與分析不符，故A項錯誤；B.N1>G與分析不符，故B項錯誤；C.N2<G與分析相符，故C項正確；D.N2=G與分析不符，故D項錯誤。4、A【解析】

“嫦娥三號”探月衛(wèi)星從M點運動到N，曲線運動，必有力提供向心力，向心力是指向圓心的，即探月衛(wèi)星所受合力方向指向軌跡的凹側(cè)，故A正確，BCD錯誤；【點睛】“嫦娥三號”探月衛(wèi)星做的運動為曲線運動，探月衛(wèi)星所受合力方向指向軌跡的凹側(cè)．5、D【解析】圖像的斜率表示加速度，故0~5s內(nèi)斜率為正，加速度為正，方向向上，處于超重狀態(tài)，速度為正，即電梯向上加速運動；在5~10s過程中，電梯勻速，該同學加速度為零，該同學對電梯底板的壓力等于他所受的重力，處于正常狀態(tài)；10~20s過程中，斜率為負，速度為正，即電梯向上做減速運動，加速度向下，處于失重狀態(tài)，D正確．【點睛】在速度時間圖象中，直線的斜率表示加速度的大小，根據(jù)圖象求出電梯的加速度，當有向上的加速度時，此時人就處于超重狀態(tài)，當有向下的加速度時，此時人就處于失重狀態(tài)．6、D【解析】

衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由衛(wèi)星與行星間的萬有引力提供向心力，則，可得.AB.根據(jù)，由ra＞rb=rc可知：A<B=C，aA<aB=aC;故A、B均錯誤.C.由于不知道衛(wèi)星質(zhì)量大小關系，所以不能比較萬有引力大小；故C錯誤.D.根據(jù)，由ra＞rb=rc可知：vA<vB=vC；故D正確.7、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為8、ABC【解析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個向上的阻力作用，阻力做負功所以機械能會減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動能不變，但重力勢能變大，所以機械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負功，所以機械能減少，故C符合題意；D.細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不變，所以機械能不變，故D不符合題意。9、CD【解析】

A．勻強電場中任意兩點的電勢差等于場強和這兩點沿電場方向距離的乘積，故A項正確。B．據(jù)可得，勻強電場中沿著電場線方向，相同距離上的電勢降落必定相等。故B項正確。C．兩點間距離相同，若與電場方向夾角不同，則在相同距離上，場強大的兩點間電勢差未必大。故C項錯誤。D．電場強度的方向是電勢降低最快的方向，故D項錯誤。10、BCD【解析】

A．板擺動直至最后靜止過程中，有向下轉(zhuǎn)動也有向上轉(zhuǎn)動，整個運動過程中板的重力不是一直做正功，故A錯誤；

BC．板在整個運動過程中空氣阻力一直是阻礙作用，一直做負功，除重力外的空氣阻力一直做負功所以機械能一直減小，故BC正確；

D．板在整個運動過程中動能變化量為0，損失的機械能即為減少的重力勢能，板的重心在幾何中心上．根據(jù)重力做功得整個運動過程中損失的機械能為，故D正確．11、AD【解析】ACD：同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，則、；據(jù)得：．地球同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星同是衛(wèi)星，據(jù)可得，、、．故AD兩項正確，C項錯誤．B：萬有引力，三衛(wèi)星質(zhì)量相等，軌道半徑，可得．故B項錯誤．點睛：區(qū)分在地面上的物體和近地圓軌道衛(wèi)星，兩者只有轉(zhuǎn)動半徑相等；受力不同，線速度、角速度、周期均不同．12、AB【解析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據(jù)地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）0.1；（2）1.5；（3）2.5【解析】

(1)在豎直方向：，代入數(shù)據(jù)得：；(2)水平方向是勻速直線運動，；(3)物體在B點時豎直方向的速度為vy，則：，故B點的速度為：。14、D【解析】

(1)打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度。紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表。重錘的質(zhì)量可以不測。故選D。

(2)從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力熱能的減少量△EP=mgh2.F點的瞬時速度：，則動能的增加量為：△Ek=。

重錘重力勢能的減少量△Ep=mgh2，

(3)若考慮阻力f，則由能量關系：mgh=mv2+fh得：v2=(）h，可知v2-h圖線的斜率等于k=。

點睛：明確各種實驗儀器的使用方法和實驗的實驗原理是解決實驗問題的關鍵，注意實驗過程中盡量減小摩擦阻力的影響，同時掌握瞬時速度通過實驗數(shù)據(jù)算出，而不是理論推算；能用函數(shù)圖像來分析實驗的數(shù)據(jù)。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、;【解析】物塊與鋼板碰撞時的速度由機械能守恒，得①設表示質(zhì)量為的物塊鋼板碰撞后一起向下運動的速度，因碰撞時間極短，系統(tǒng)所受外力遠小于相互作用的內(nèi)力，符合動量守恒，故有②設剛碰完時彈簧的彈性勢能為，當他們一起回到點時，彈簧無形變，彈簧勢能為零，根據(jù)題意，由機械能守恒得③設表示質(zhì)量為的物塊與鋼板碰后開始一起向下運動的速度，由動量守恒，則有④設剛碰完時彈簧勢能為，它們回到點時，彈性勢能為零，但它們?nèi)岳^續(xù)向上運動，設此時速度為，則由機械能守恒定律得