山西省忻州市忻州第一中學(xué)校2022年物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、(本題9分)正方體空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，將可視為質(zhì)點的小球從頂點A在∠BAD所在范圍內(nèi)（包括邊界）沿不同的水平方向分別拋出，落點都在△B1C1D1平面內(nèi)（包括邊界）．不計空氣阻力，以地面為重力勢能參考平面．則下列說法正確的是（）A．小球初速度的最小值與最大值之比是1：B．落在C1點的小球，運動時間最長C．落在B1D1線段上的小球，落地時機械能的最小值與最大值之比是1：2D．軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向都相同2、(本題9分)在高處的同一點將三個質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度分別豎直上拋、平拋和堅直下拋（）A．從拋出到落地過程中，重力對它們做功相同B．從拋出到落地過程中，重力對它們的平均功率相同C．三個小球落地時，重力的瞬時功率相同D．三個小球落地時的速度相同。3、(本題9分)如圖甲所示，一火箭在太空中沿ab連線橫向漂移，火箭不受任何外力的作用，當火箭漂移到b點時，立即啟動火箭上的發(fā)動機，產(chǎn)生一個恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab連線，直至火箭運動到太空中的c點，關(guān)閉發(fā)動機，推力同時消失，請判斷火箭在b、c之間的運動軌跡應(yīng)是圖乙中的哪一個（）A． B． C． D．4、(本題9分)2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號”飛船與“天宮號”空間實驗室在太空實現(xiàn)自動對接，完成對“天宮號”的物資補給．如圖所示，在對接前的某段時間內(nèi)，若“天舟號”和“天宮號”分別處在不同的圓形軌道上逆時針運行．下列說法正確的是A．“天舟號”的運行速率小于“天宮號”的運行速率B．“天舟號”的運行周期大于“天宮號”的運行周期C．“天舟號”沿切向加速有可能與“天宮號”實現(xiàn)對接D．“天舟號”沿切向減速有可能與“天宮號”實現(xiàn)對接5、(本題9分)如圖所示，沿軸正方向的勻強電場，場強大小為，有一動點以為圓心，以為半徑逆時針轉(zhuǎn)動，為與軸正方向間的夾角，則、兩點間的電勢差為（）A． B． C． D．6、(本題9分)若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證（）A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/607、由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，那么衛(wèi)星的（）A．速率變大 B．角速度變小 C．向心加速度變大 D．周期變小8、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道．a(chǎn)b水平．長度為2R；bc是半徑為R的四分之一的圓?。cab相切于b點．一質(zhì)量為m的小球始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點從靜止開始向右運動．重力加速度大小為g．則A．小球恰好能運動到軌道最高點cB．小球從a到c的過程中．動能增量為2mgRC．小球從a點運動到其軌跡最高點的過程中，重力勢能增量為3mgRD．小球從a點運動到其軌跡最高點的過程中，水平外力做功為4mgR9、機車以恒定加速度啟動，在達到額定功率之前的過程中，下列速度—時間、機車功率—時間圖像中正確的是：A．B．C．D．10、(本題9分)下列說法正確的是A．做曲線運動的物體所受合外力一定變化B．互成角度的兩個勻變速直線運動的合運動一定是曲線運動C．做曲線運動的物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D．物體做圓周運動時，其所受合外力的方向不一定指向圓心11、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:512、直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的（）A．總功率一定減小 B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律．在處固定一光電門，測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為．打開氣源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌旋鈕，使導(dǎo)軌與水平面的傾斜角為，滑塊從處由靜止釋放，此時遮光條與光電門之間的距離為，寬度為的遮光條經(jīng)過光電門擋光時間為，重力加速度為．①用游標卡尺測量遮光條的寬度，示數(shù)如圖乙所示．其讀數(shù)為_______________．②滑塊由點運動到點的過程中，滑塊動能增加量____________，滑塊重力勢能減少量_______________．（以上結(jié)果均用題中所給字母表示）14、（10分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律．實驗裝置示意圖如圖所示，實驗步驟：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．B．用游標卡尺測量擋光條的寬度dC．由導(dǎo)軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離sD．將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門1．E．從數(shù)字計時器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門1所用的時間Δt1和Δt1．F．用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：（1）滑塊通過光電門1和光電門1時的瞬時速度分別為v1=________和v1=_______（1）在滑塊從光電門1運動到光電門1的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=______（重力加速度為g）．系統(tǒng)（包括滑塊，擋光條、托盤和砝碼）動能的增加量ΔEk=_____（3）如果ΔEp=ΔEk，則可認為驗證了機械能守恒定律．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)已知土星的質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。忽略土星自轉(zhuǎn)。求(1)土星表面的自由落體加速度大小g；(2)靠近土星表面運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星線速度大小v1；(3)距土星表面高為h處的衛(wèi)星的周期T.16、（12分）如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，其右側(cè)邊緣放有小滑塊C，與木板B完全相同的木板A以一定的速度向左運動，與木板B發(fā)生正碰，碰后兩者粘在一起并繼續(xù)向左運動，最終滑塊C剛好沒有從木板A上掉下．已知木板A、B和滑塊C的質(zhì)量均為m，C與A、B之間的動摩擦因數(shù)均為μ.求：(1)木板A與B碰前的速度v0；(2)整個過程中木板B對木板A的沖量I.17、（12分）如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），從固定在地面上的傾斜軌道的頂點A從靜止開始滑下，傾斜軌道的末端B恰好與光滑圓弧軌道BC相接，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高且靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知小物塊經(jīng)過傾斜軌道的B點時的速度為5m/s，長木板的質(zhì)量M＝4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H＝1.8m、h=0.25m，圓弧半徑R＝1.25m物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2，g=10m/s2。求：（1）小物在傾斜軌道上運動時克服摩擦做的功；（2）小物塊滑動至C點時，滑塊對圓弧軌道的壓力；（3）長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板。

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】小球落在A1C1線段中點時水平位移最小，落在C1時水平位移最大，由幾何關(guān)系知水平位移的最小值與最大值之比是1：2，由x=v0t，t相等得小球初速度的最小值與最大值之比是1：2，故A錯誤；小球做平拋運動，由h=gt2得，下落高度相同，平拋運動的時間相等，故B錯誤；落在B1D1線段中點的小球，落地時機械能的最小，落在B1D1線段上D1或B1的小球，落地時機械能的最大．設(shè)落在B1D1線段中點的小球初速度為v1，水平位移為x1．落在B1D1線段上D1或B1的小球初速度為v2．水平位移為x2．由幾何關(guān)系有x1：x2=1：，由x=v0t，得：v1：v2=1：，落地時機械能等于拋出時的機械能，分別為：E1=mgh+mv12，E2=mgh+mv22，可知落地時機械能的最小值與最大值之比不等于1：2．故C錯誤．設(shè)AC1的傾角為α，軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向與水平方向的夾角為θ．則有，，則tanθ=2tanα，可知θ一定，則軌跡與AC1線段相交的小球，在交點處的速度方向相同，故D正確．故選D.點睛：該題結(jié)合平拋運動考查機械能守恒，解決本題的關(guān)鍵要掌握平拋運動的研究方法，掌握分位移公式，D項也可以根據(jù)作為結(jié)論記住．2、A【解析】根據(jù)動能定理得，mgh=12mv2?12mv02，重力做功相等，則落地時的速度大小相等，根據(jù)P=mgvcosθ，知落地時豎直上拋和豎直下拋運動的重力功率相等，但是與平拋運動的重力功率不等．故A正確，C錯誤．三個物體落地的時間不等，根據(jù)P=點睛：解決本題的關(guān)鍵知道重力做功與路徑無關(guān)，與首末位置的高度差有關(guān)，以及掌握平均功率和瞬時功率的區(qū)別，知道如何求解平均功率和瞬時功率．3、D【解析】

由題意，當火箭漂移到b點時，立即啟動火箭上的發(fā)動機，產(chǎn)生一個恒定的推力作用在火箭上，則火箭產(chǎn)生一個向上的加速度，沿向上的方向做勻加速直線運動，同時沿水平方向做勻速直線運動，所以其軌跡為拋物線.A．圖像與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．圖像與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．圖像與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．圖像與結(jié)論相符，選項D正確；4、C【解析】A、根據(jù)，解得：，，知軌道半徑越大，則線速度越小，周期越大，所以“天舟號”的運行速率大于“天宮號”的運行速率，“天舟號”的運行周期小于“天宮號”的運行周期，故AB錯誤；

C、“天舟號”適當沿切向加速，使得萬有引力小于向心力，做離心運動，可能與天宮號對接，故C正確，D錯誤．點睛：根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出它們的大?。?、C【解析】由場強與電勢差的關(guān)系式得．故ABD錯誤C正確．故選：C6、B【解析】A、設(shè)月球質(zhì)量為，地球質(zhì)量為M，蘋果質(zhì)量為則月球受到的萬有引力為：蘋果受到的萬有引力為：由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，故二者之間萬有引力的關(guān)系無法確定，故選項A錯誤；B、根據(jù)牛頓第二定律：，整理可以得到：，故選項B正確；C、在月球表面處：，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出月球表面和地面表面重力加速度的關(guān)系，故選項C錯誤；D、蘋果在月球表面受到引力為：，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出蘋果在月球表面受到的引力與地球表面引力之間的關(guān)系，故選項D錯誤．點睛：本題考查萬有引力相關(guān)知識，掌握萬有引力公式，知道引力與距離的二次方成反比，即可求解．7、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則速率變大，選項A正確；B.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則角速度變大，選項B錯誤；C.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則向心加速度變大，選項C正確；D.由可知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小時，周期變小，故D正確。8、BC【解析】設(shè)小球到達c點的速度為v，則從a到c由動能定理：，解得，則小球不是恰好能運動到軌道最高點c，選項A錯誤；小球從a到c的過程中，動能增量為，選項B正確；小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)小球從c點達到最高點的時間為t，則有：，上升的高度；此段時間內(nèi)水平方向的位移為：，所以小球從a點開始運動到其軌跡最高點，小球的重力勢能增量為3mgR；小球在水平方向的位移為：L=3R+2R=5R，水平外力做功為5mgR，選項C正確，D錯誤；故選BC.點睛：本題主要是考查功能關(guān)系；機械能守恒定律的守恒條件是系統(tǒng)除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做的功等于零；除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)的機械能就變化多少；注意本題所求的是“小球從a點開始運動到其軌跡最高點”，不是從a到c的過程，這是易錯點．9、AC【解析】

AB.機車保持加速度不變啟動，則速度為，在達到額定功率前均做勻加速直線運動，圖像為過原點的傾斜直線；故A正確，B錯誤.CD.機車的功率，勻加速直線運動，聯(lián)立有，可知機車的功率隨時間均勻增大；C正確，D錯誤.10、CD【解析】

AC.物體做曲線運動的條件是合力方向與速度方向不共線，合力可以是恒力，如平拋運動，故A錯誤，C正確；B.當兩分運動的合加速度與合初速度在同一直線上時，物體做勻變速直線運動，故B錯誤；D.當物體做變速圓周運動時合力與速度成銳角或鈍角，合力不指向圓心；只有勻速圓周運動合力才指向圓心全部用來提供向心力，故D正確.11、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．12、ABC【解析】

當滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的電阻變大，整個回路的電流變小，內(nèi)部消耗的功率P=一定減小，C正確；總功率P=EI一定減小，A正確；而內(nèi)電壓降低，外電壓升高，電源的效率增大，B正確；當內(nèi)電阻等于外電阻時，輸出功率最大，此題中無法知道內(nèi)外電阻的關(guān)系，因此D不對二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、9.4【解析】(1)游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，寬度b的讀數(shù)為：9mm+4×0.1mm=9.4mm；(2)由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，滑塊通過光電門B速度為：；滑塊從A處到達B處時，滑塊動能增加量：；滑塊的重力勢能減少量可表示為：；14、(1)（1）mgs【解析】

（1）通過光電門的平均速度近似認為是瞬時速度，；（1）滑塊