天津四十二中2022年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)已知水星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期小于火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期，它們繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則由此可判定（）A．水星的質(zhì)量大于火星的質(zhì)量B．水星的半徑大于火星的半徑C．水星的線速度小于火星的線速度D．水星到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離2、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，一定發(fā)生變化的物理量是A．合外力 B．加速度 C．速度 D．動(dòng)能3、(本題9分)電池甲和乙的電動(dòng)勢(shì)分別為E1和E1，內(nèi)電阻分別為r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙電池分別向電阻R供電，則電阻R所消耗的電功率正好相等．若用甲、乙電池分別向電阻R'（R'>R）供電，則電阻R'所消耗的電功率分別為P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P14、2018年11月央視報(bào)道了一則“超級(jí)高鐵”新聞，最高時(shí)速可達(dá)4000公里/小時(shí)，觀眾驚呼是“黑科技”其實(shí)就是利用真空管技術(shù)和磁懸浮技術(shù)，讓列車在沒(méi)有摩擦阻力的"膠囊管道”中實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)動(dòng)．工程人員在3.2公里的直線測(cè)試軌道進(jìn)行試驗(yàn)，啟動(dòng)后僅用時(shí)3秒就可以通過(guò)，則（）A．新聞中4000公里/小時(shí)是平均速度 B．用時(shí)3秒是時(shí)刻C．列車在真空管道中只受重力作用 D．測(cè)試軌道為3.2公里是位移的大小5、庫(kù)侖利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得出了庫(kù)侖定律．關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球A、B、C均為帶電小球B．庫(kù)侖用儀器測(cè)量了金屬球所帶電荷量的具體數(shù)值C．A和C之間的靜電力大小是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出來(lái)的D．A和C之間的靜電力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過(guò)懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來(lái)比較靜電力的大小6、(本題9分)A、B為電場(chǎng)中一直線上的兩個(gè)點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)電荷的速度先增大后減小B．空間電場(chǎng)是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D．空間各點(diǎn)的電勢(shì)先升高后降低7、一個(gè)空氣平行板電容器，極板間相距d，正對(duì)面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì)8、(本題9分)下列關(guān)于三種宇宙速度的說(shuō)法中正確的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛．C．美國(guó)發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的9、如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平傳送帶上被傳送，A為終端皮帶輪，傳送帶與皮帶輪之間不打滑且與皮帶在C點(diǎn)相切，物體剛放上皮帶時(shí)的速度為0，距C點(diǎn)的距離為1m，皮帶輪的半徑為10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為1m/s，物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的前速度已達(dá)到1m/s，則（）A．物體在C點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力大小為10NB．物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.1C．物體到達(dá)C點(diǎn)后將沿皮帶下滑一段距離再離開(kāi)皮帶D．物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J10、(本題9分)如圖所示，相同質(zhì)量的三個(gè)物塊同時(shí)由靜止開(kāi)始，分別沿著底邊長(zhǎng)度相同而傾角不同的固定斜面a、b、c由頂端滑到底端，則下列敘述正確的是（）A．若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因素相同，則三個(gè)物塊損失的機(jī)械能相同B．若物塊到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相同，則物塊與斜面c之間的動(dòng)摩擦因素最大C．若斜面光滑，則在斜面c上運(yùn)動(dòng)的物塊一定最后到達(dá)斜面底端D．若斜面光滑，則三個(gè)物塊一定同時(shí)運(yùn)動(dòng)到斜面底端二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中,打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a=___m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，拆去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．在木板上的B點(diǎn)固定一個(gè)光電計(jì)時(shí)器，小車上固定一遮光片，如圖丙所示．將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，并且每次都控制小車從A點(diǎn)靜止釋放．記錄每一次光電計(jì)時(shí)器的示數(shù)．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)取砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼、小車（及車上擋光片、砝碼）作為一個(gè)系統(tǒng)，即研究對(duì)象．下列說(shuō)法正確的是________．A、需要保證砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量B、不需要保證砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量C、每次從小車上取走砝碼后，需要重新平衡摩擦力D、每次從小車上取走砝碼后，不需要重新平衡摩擦力(3)已知，每個(gè)砝碼質(zhì)量為m0，遮光片寬度為d，AB間距離為L(zhǎng)，重力加速度為g；在某次實(shí)驗(yàn)中，光電計(jì)時(shí)器示數(shù)為,則小車運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的速度可表示為_(kāi)_________；(4)處理數(shù)據(jù)時(shí)，某同學(xué)將盤(pán)中砝碼的總重力記為F，并以F作為縱坐標(biāo)，作為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖，得到如圖丁所示的圖像．該圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是：____________________；已知圖線的縱截距為-b，斜率為k，那么，砝碼盤(pán)的質(zhì)量為_(kāi)________；小車及遮光片的總質(zhì)量為_(kāi)_______．12、（10分）(本題9分)如圖1所示，是利用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。（1）甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp=__J；重物的動(dòng)能增加量ΔEk=___J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。（2）該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有考慮各種阻力的影響，這屬于本實(shí)驗(yàn)的__誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。由此看，甲同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是ΔEp__ΔEk（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫(huà)出了如圖3所示的圖線。由于圖線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測(cè)量和計(jì)算都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，其原因可能是_____。乙同學(xué)測(cè)出該圖線的斜率為k，如果不計(jì)一切阻力，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭___k（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】質(zhì)量為m的行星繞質(zhì)量為M的太陽(yáng)運(yùn)行，半徑為r，周期為T(mén)，線速度為v，那么由萬(wàn)有引力做向心力可得，解得，，行星的質(zhì)量和半徑并不影響行星繞太陽(yáng)運(yùn)行，故無(wú)法判斷水星、火星的質(zhì)量、半徑的大小關(guān)系，AB錯(cuò)誤；根據(jù)可知周期越大，軌道半徑越大，即水星到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，根據(jù)可知軌道半徑越大，線速度越小，所以水星的線速度大于火星的線速度，C錯(cuò)誤D正確．2、C【解析】

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，一定發(fā)生變化的物理量是速度的方向，即速度一定變化，合外力和加速度不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能不一定變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤.3、A【解析】試題分析：根據(jù)題意做出路端電壓U和電流I的關(guān)系如上圖（U=E-Ir），在縱軸上截距為E、斜率為-r的直線．這條線可被稱為電源的伏安特性曲線．如果再在此坐標(biāo)系中作出外電阻R的伏安特性曲線為過(guò)原點(diǎn)的直線，斜率為R，則兩條線的交點(diǎn)就表示了該閉合電路所工作的狀態(tài)．此交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)的乘積即為外電阻所消耗的功率．依題意作電池甲和乙及電阻R的伏安特性曲線．由于兩電池分別接R時(shí)，R消耗的電功率相等，故這三條線必相交于一點(diǎn)，如圖所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲線，由圖可知：當(dāng)甲電池接R′時(shí)，P1=U1I1；當(dāng)乙電池接R′時(shí)，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正確．考點(diǎn)：電功率和閉合電路歐姆定律4、D【解析】

A.新聞中4000公里/小時(shí)是最大速度，不是平均速度，故A錯(cuò)誤；B.用時(shí)3秒是時(shí)間，不是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；C.列車在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用，故C錯(cuò)誤；D.由于是直線運(yùn)動(dòng)，所以測(cè)試軌道為3.2公里是位移的大小，故D正確．5、D【解析】

AD.在該實(shí)驗(yàn)中，細(xì)懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A，另一端有一個(gè)不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時(shí)，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉(zhuǎn)，已知懸絲轉(zhuǎn)動(dòng)的角度a與力F的大小成正比．故A錯(cuò)誤，D正確；B.該實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有測(cè)量A與C的帶電量．故B錯(cuò)誤；C.A與B之間的靜電力是通過(guò)力矩平衡，結(jié)合懸絲的力矩來(lái)分析的．故C錯(cuò)誤．6、CD【解析】

A、根據(jù)電勢(shì)能Ep隨位移x的變化圖像可知，電勢(shì)能先增大后減小，所以電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，又點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力，所以合外力先做負(fù)功再做正功，因此點(diǎn)電荷的速度先減小后增大，A錯(cuò)誤B、點(diǎn)電荷帶正電，且電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向先向左再向右，空間電場(chǎng)可能是某正點(diǎn)電荷形成的，B錯(cuò)誤C、電勢(shì)能Ep隨位移x的變化的圖像斜率表示電場(chǎng)力，所以可知電場(chǎng)力先減小后增大，C正確D、根據(jù)Ep7、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無(wú)關(guān)，所以改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，故AB錯(cuò)誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)?；②將電解質(zhì)換為介電常數(shù)為原來(lái)的介電常數(shù)為2的電介質(zhì)；故CD正確.【點(diǎn)睛】改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過(guò)改變正對(duì)面積S，介電質(zhì)常數(shù)，極板間的距離d來(lái)改變電容．8、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A正確；B、第二宇宙速度為11.2km/s，是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，故B正確；C、發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，因它繞火星旋轉(zhuǎn)，仍在太陽(yáng)的束縛下，故C錯(cuò)誤；D、在地球表面萬(wàn)有引力提供向心力，則有：，解得：，不同行星的質(zhì)量、半徑不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正確.故選ABD.9、CD【解析】物體在C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛頓第三定律知，物體在C點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力大小N′=N=20N，故A錯(cuò)誤．若物體一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，直至C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.05，故B錯(cuò)誤．由于物體在C點(diǎn)時(shí)對(duì)傳送帶有壓力，所以物體到達(dá)C點(diǎn)后將沿皮帶下滑一段距離再離開(kāi)皮帶，故C正確．設(shè)物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則物體相對(duì)傳送帶的位移為：△x=vt-=，物體勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：x=．根據(jù)動(dòng)能定理得：fx=mv2，摩擦生熱為：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正確．故選CD.10、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg與θ角無(wú)關(guān)，所以若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因素相同，則三個(gè)物塊損失的機(jī)械能相同，故A正確；B.由動(dòng)能定理可得，物塊到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能E物塊到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相等，因?yàn)閏初位置最高，說(shuō)明物塊與斜面c之間摩擦力做功最多，而底邊長(zhǎng)度相同，所以物塊與斜面c之間的動(dòng)摩擦因素最大，故B正確；CD.若斜面光滑，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：L解得：t=當(dāng)θ=45°時(shí)，用時(shí)最短，由于不知道三個(gè)斜面的傾角，所以無(wú)法在哪個(gè)斜面上的物體先到達(dá)底端，故CD錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、0.16BD未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力（F=0時(shí)，砝碼盤(pán)的重力依舊使系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)）b/g【解析】(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式，解得.(2)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可得：砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力等于合外力，進(jìn)而由合外力求得小車加速度；在此過(guò)程中，對(duì)砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量沒(méi)有要求，故不需要保證砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量；小車和木板之前的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，故只要保證木板傾斜角不變，那么，小車受到的摩擦力和重力沿斜面分量總是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力；故選BD．(3)遮光片寬度較小，小車通過(guò)遮光片的時(shí)間△t足夠小，