2022年山西省霍州市煤电第一中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．2、下列物理量中属于标量的是A．位移 B．功 C．线速度 D．向心加速度3、已知地球质量约为月球质量的81倍，半径约为月球半径的3.6倍，根据这些数据和物理规律，可得到月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的（）A．0.12 B．0.16 C．0.20 D．0.244、(本题9分)如图所示,半球形容器固定在水平面上,O为圆心,一质量为m的小滑块,静止在P点,OP与水平方向的夹角为θ,若滑块所受支持力为FN,摩擦力为f,下列关系正确的是()A．FN=mgtanθB．FN=mgcosθC．f=mg5、(本题9分)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹，质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等，下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，但方向不相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动是匀变速运动6、(本题9分)如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为A． B． C． D．7、(本题9分)关于惯性有下列说法，其中正确的是()A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动8、(本题9分)下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法错误的是()A．任意两点的电势差，等于场强与这两点沿电场方向距离的乘积B．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等C．在相同距离上，场强大的两点间电势差也必定大D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向9、(本题9分)如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值10、(本题9分)我国发射的“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（）A．“神舟七号”的角速度较大B．“神舟七号”的线速度较大C．“神舟七号”的周期更长D．“神舟七号”的向心加速度较大11、(本题9分)如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A．若小球以最小位移到达斜面，则B．若小球垂直击中斜面，则C．若小球能击中斜面中点，则D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为12、(本题9分)下列四个电场中，a、b两点电场强度不同但电势相同的是().A．以正电荷为圆心的圆周上的两点B．负点电荷电场中同一电场线上的两点C．与匀强电场电磁线垂直的直线上的两点D．等量异种点电荷中垂线上的两点二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)刘同学做“测电源的电动势和内阻”实验。（1）刘同学采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图所示。请帮其检查电路，指出图中的不妥之处：____________（指出一处即可）。（2）刘同学改进电路连接，经过正确的实验操作，得到某次测量的电流表示数如图（2）所示，则该示数为________A。（3）刘同学经过正确操作，得到多组U、I数据，作出U-I图像如图（3）所示，则该电源的电动势为______V，内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。绕过轻质定滑轮的细线两端连接质量均为M的物块A和B，B上方放有一质量为m的铁环C(铁环C与物块B不粘连)。(1)开始时A、B、C由图示位置静止释放。物块B在穿过圆环D时，铁环C被圆环D挡住，而物块B穿过圆环D后继续下落。光电计时器E、F记录物块B从E到F的时间为t，测得EF间距为d，则物块B运动到圆环D处时的速度大小v＝___；测得铁环C到圆环D的高度差为h，当地重力加速度为g，本实验若在误差允许的范围内满足表达式________，则验证了机械能守恒定律(结果均用题中所给字母表示)。(2)该同学为了能更加精确地验证机械能守恒定律，进行了多次实验。实验中M＝0.2kg，m＝0.05kg，d＝0.2m，当地重力加速度g取9.79m/s2。具体操作如下:①改变物块B的释放位置，调整h值②测出相对应的时间t③在坐标纸中以为纵轴，以h为横轴建立坐标系，画出图象，如图乙所示;④根据图中数据可求得g＝_____m/s2，若在误差允许的范围内与当地重力加速度相等，则验证了机械能守恒定律(结果保留三位有效数字)。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)质量为m=0.5kg的电动玩具汽车原来静止在水平面上，接通电动机电源,使电动机以额定功率P=12W工作，汽车与水平面间的摩檫阻力大小始终为f=2N，经历一段时间后玩具汽车达到最大速度，开始匀速运动。求：（1）恒定功率加速条件下玩具汽车的最大速度v；（2）若在t=4s前汽车己经达到了最大速度，那么这4s内汽车的位移x的大小。16、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）17、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点．已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）运动员从B点飞出时的速度大小；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确．2、B【解析】

位移、线速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它们都是矢量；只有功是只有大小，没有方向的物理量，它是标量，故选项B正确，A、C、D错误。3、B【解析】

天体对表面物体的万有引力等于表面物体所受重力，则：所以即月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.1．A．0.12，与计算结果不符，故A项错误；B．0.1，与计算结果相符，故B项正确；C．0.20，与计算结果不符，故C项错误；D．0.24，与计算结果不符，故D项错误。4、D【解析】

物体受重力，指向圆心的支持力，垂直于OP斜向上的摩擦力，因为静止所受力平衡，根据平衡条件可得，FN=mgsin综上所述本题答案是：D5、D【解析】

因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变；A、从M到N过程中，因弧长MP大于弧长PN，由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等，根据，可知速度大小变化，故A错误；

BC.因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故BC错误；

D.因加速度不变，则质点在MN间的运动是匀变速运动，选项D正确；6、B【解析】

设AB之间的距离为L，则：水平方向：

竖直方向：Lsinθ=

联立解得：t=,故B正确；ACD错误；综上所述本题答案是：B【点睛】解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．7、AD【解析】

惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性；根据惯性定律的内容进行分析．【详解】物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A正确；没有力的作用，物体可能做匀速直线运动，B错误；一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，C错误；运动物体如果没有受到力的作用，物体将保持原来的运动状态，即匀速直线运动，D正确．8、CD【解析】

A．匀强电场中任意两点的电势差等于场强和这两点沿电场方向距离的乘积，故A项正确。B．据可得，匀强电场中沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等。故B项正确。C．两点间距离相同，若与电场方向夹角不同，则在相同距离上，场强大的两点间电势差未必大。故C项错误。D．电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D项错误。9、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.10、ABD【解析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，得：,可得，，，可知卫星的轨道半径越大，角速度、线速度、向心加速度小，周期越大，由题神舟七号轨道半径小于神舟六号的轨道半径，则知神舟七号周期小，神舟七号角速度、速度和向心加速度都大，故C错误，A、B、D正确．故选ABD.【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．11、AB【解析】A、设斜面的长度为L，若小球能击中斜面中点如图所示：由平抛知识得：解得：，故A错；B、若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为,则,得:.故B对；.C、当小球落在斜面上的D点时,位移最小,设运动的时间为t,则

由平抛运动知：计算得出故C对；D错；点睛：由数学知识得:从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上,根据平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,表示出水平和竖直方向上的位移,再根据几何关系即可求解时间.12、AD【解析】试题分析：A图中场强大小相等，方向不同，电势相等，B图中两点处场强大小不同，电势不同，C图中两点处场强和电势都相等，D图中两点电势相同，场强大小不同，C正确．考点：本题考查静电场．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极；②滑变器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端。(2)0.25A(按十分之一估读也算对，比如0.248A等)(3)3.0V，4.3~4.4Ω【解析】

第一空.由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；第二空.当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.248A；第三空.根据电源的U-I图象的物理意义可知，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：E=3.0V，斜率表示内阻大小，即为：14、9.76【解析】

第一空.铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度；第二空.根据机械能守恒定律得；第三空.由化简得图象斜率为=54.2，代入数据可得g=9.76m/s2三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）6m/s（2）19.5m【解析】

（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fv求出汽车的最大速度．（2）抓住功率不变，结合动能定理求出汽车在4s内通过的位移x的大小．【详解】(1)当玩具电动汽车达到最大速度时，牵引力大小等于阻力f的大小则有：P=解得：v=6m/s(2)在4S内玩具电动汽车的电功率不变，阻力大小不变对其应用动能定理可得：Pt-fx=解得：x=19.5m【点睛】本题考查了机车的启动，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，知道加速度为零时，速度最大．对于变加速直线运动，不能通过动力学知识求解位移，只能通过动能定理进行求解．16、（1）(3)有可能是黑洞【解析】试题分析：（1）设A、B圆轨道的半径分别为，由题意知，A、B的角速度相等，为，有：，，又设A、B之间的距离为r，又由以上各式得，①由万有引力定律得将①代入得令，比较可得②（2）由牛顿第二定律有：③又可见