陜西省咸陽市乾縣二中2022年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)在光滑水平面上有一輛平板車．一個(gè)人站在車上，人和車均靜止．若該人用大錘敲打車的左端，已知車的質(zhì)量為100kg，人的質(zhì)量為50kg，錘的質(zhì)量為5kg，當(dāng)大錘以大小為4m/s的水平向右的速度撞擊車時(shí)，車的速度大小和方向?yàn)锳．約0.13m/s，水平向左B．約0.13m/s，水平向右C．約2.2m/s，水平向右D．約2.2m/s，水平向左2、質(zhì)量為2kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動，已知x方向的位移-時(shí)間圖像和y方向的速度-時(shí)間圖像分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是A．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直B．3s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為10m/sC．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為6m/sD．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為2N3、(本題9分)如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)電勢不相等B．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不相等C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場電場強(qiáng)度EA＞EBD．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動4、(本題9分)如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A．把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間（細(xì)繩沒有斷），下列說法正確的是A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對小球的拉力突然增大到原來的1.5倍5、如圖所示是某一電場的電場線，電場中有兩個(gè)點(diǎn)a和b，下列表述正確的是A．該電場是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大C．b點(diǎn)的電勢比a點(diǎn)的高D．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中電場力做負(fù)功,電勢能增大6、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項(xiàng)首次火星探測任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星．假定顆探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．7、(本題9分)如圖所樂，把質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置c(丙)，途中經(jīng)過位置b(乙)時(shí)彈簧正好處于自然狀態(tài)。已知a、b的高度差為h1，b、c的高度差為h2，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過程中，動能一直增大B．小球從a上升到b位置的過程中，機(jī)械能一直增大C．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時(shí)，彈簧的彈性勢能為mgh18、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，第二次在水平恒力作用下，從P點(diǎn)靜止開始運(yùn)動并恰好能到達(dá)Q點(diǎn)，關(guān)于這兩個(gè)過程，下列說法正確的是（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個(gè)過程中，力F在逐漸變大B．第一個(gè)過程力F的瞬時(shí)功率逐漸變大C．第二個(gè)過程到達(dá)Q時(shí)，繩子拉力為T=mgD．第二個(gè)過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小9、關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法正確的是(

)A．它是衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的最小速度B．它是衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的最大速度C．它是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度D．它是發(fā)射地球衛(wèi)星的最大發(fā)射速度10、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)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(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)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(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越小二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置探究動能定理。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開始加速運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況，力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使細(xì)繩與長木板平行B．實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力C．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量(2)在正確的操作下，某次實(shí)驗(yàn)中力傳感器的示數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M。打出的紙帶如圖乙所示。將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)的紙帶上依次取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3，則應(yīng)選擇從O點(diǎn)到_______點(diǎn)(選填“A”、“B”或“C”)過程來探究動能定理。若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式____________(用題中所給字母表示)，則可認(rèn)為合力對物體做的功等于物體動能的改變。12、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究彈力和伸長量的關(guān)系，她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對象，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和指針?biāo)鶎?yīng)的刻度，然后通過分析這些數(shù)據(jù)獲得了自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)認(rèn)為可以用鉤碼的重力來代替彈簧或橡皮筋產(chǎn)生的彈力大小，這樣做的依據(jù)是______．A．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力是一對作用力與反作用力B．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力是一對平衡力C．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力本來就是同一個(gè)力(2)該同學(xué)用圖象法來分析數(shù)據(jù)，如圖2所示，其中橫軸代表伸長量、縱軸代表彈力.圖中“虛線”是根據(jù)橡皮筋的測量數(shù)據(jù)繪制出的圖線、“+”是根據(jù)彈簧的測量數(shù)據(jù)描繪的點(diǎn)跡，但她對彈簧的研究工作還未結(jié)束，請你根據(jù)下面表格中的數(shù)據(jù)在圖2中完成剩余工作：a.請用“+”將第4個(gè)點(diǎn)跡描繪在圖象中；b.請根據(jù)所有點(diǎn)跡“+”畫出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線______．(3)請根據(jù)圖中你所繪制的圖線計(jì)算該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m.(保留3位有效數(shù)字)(4)若將橡皮筋和彈簧分別從原長拉伸5cm的伸長量，人克服彈力做的功分別為W1、W2，請根據(jù)圖2判斷W1______W2(選填“>”“=

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

設(shè)大錘的速度為v1，小車的速度為v2，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，負(fù)號表示方向水平向左，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．2、A【解析】

AC、由圖甲可知，質(zhì)點(diǎn)在x方向上的初速度為，沿x方向的加速度為0；y方向上的初速度為0，加速度：，可知質(zhì)點(diǎn)的初速度沿x方向，大小為4m/s，而加速度沿y方向，根據(jù)牛頓第二定律可知，質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的方向沿y方向，與初速度的方向垂直，A正確C錯(cuò)誤；B、質(zhì)點(diǎn)在x軸方向做速度為4m/s的勻速直線運(yùn)動，在y軸方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸方向，3s末沿y方向的分速度為6m/s，所以3s末質(zhì)點(diǎn)的速度：，B錯(cuò)誤；

D、根據(jù)牛頓第二定律可知，質(zhì)點(diǎn)受到的合外力：F=ma=2×2=4N，D錯(cuò)誤．3、C【解析】

導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零；即外部電場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度等大反向.【詳解】A．導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零．A、B兩點(diǎn)電勢相等，A錯(cuò)誤；B．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零，B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與正電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從低電勢（大地）沿導(dǎo)線向高電勢點(diǎn)（導(dǎo)體）移動，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C．4、A【解析】

B.小球擺下后由機(jī)械能守恒可知：，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的線速度相同，故B錯(cuò)誤.C.由于半徑變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)v=rω可得，小球的角速度突然增大到原來的3倍，故C錯(cuò)誤.A.根據(jù),可知半徑變?yōu)樵瓉淼模蛐募铀俣韧蝗辉龃蟮皆瓉淼?倍，故A正確.D.在最低點(diǎn)由：,可得，半徑改變前，半徑變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，可知，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋?；故D錯(cuò)誤.5、B【解析】

A.負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的電場線是從四周指向點(diǎn)電荷的直線，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.電場線的疏密程度表示電場的強(qiáng)弱，a點(diǎn)電場線比b點(diǎn)密，所以a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，故B項(xiàng)正確；C.根據(jù)等勢線與電場線垂直和沿電場線電勢降低，b點(diǎn)所在等勢線的電勢比a點(diǎn)所在等勢線的電勢低，所以b點(diǎn)的電勢比a點(diǎn)的電勢低，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.正電荷受力方向與電場方向一致，從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中電場力做正功，電勢能減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6、AD【解析】

A．探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．7、BC【解析】

A.小球從a上升到b位置的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從a上升到b的過程中，動能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B.從a上升到b位置的過程中，彈簧對小球做正功，小球的機(jī)械能一直增大。故B正確。CD.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球在圖甲中時(shí)，彈簧的彈性勢能等于小球由a到c位置時(shí)增加的重力勢能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯(cuò)誤.8、ABC【解析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點(diǎn)緩慢地移動到Q點(diǎn)，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因?yàn)樗俾屎愣?，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個(gè)力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，當(dāng)繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時(shí)，小球處于“最低點(diǎn)”，最低點(diǎn)的速度最大，此時(shí)速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；功率的計(jì)算．【名師點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)在第二次拉動小球運(yùn)動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個(gè)力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中9、BC【解析】

第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度；在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球飛行的軌跡就不是圓，而是橢圓，因此7.9km/s不是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行的最大運(yùn)行速度，大于此值也可以，只不過物體做的是橢圓軌道運(yùn)動，7.9km/s是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，也是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度，BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC?！军c(diǎn)睛】注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．10、AB【解析】

因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運(yùn)行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F==mω2r，因?yàn)棣匾欢?，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(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)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(diǎn)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(yùn)動的環(huán)繞速度．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)周期公式T=2π，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．二、實(shí)驗(yàn)題11、ABB【解析】

第一空.實(shí)驗(yàn)中必須要使細(xì)繩與長木板平行，這樣才能使得繩子的拉力等于小車的合外力，故A正確；實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細(xì)繩的拉力等于小車受的合力，故B正確；由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量，故C錯(cuò)誤。第二空.根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)