2022年云南省西畴县第二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学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)在距地面200km的轨道上，宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．飞船的速度一定大于第一宇宙速度B．在飞船中，用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零C．在飞船中，可以用天平测物体的质量D．因飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量都为零2、如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（）A．受重力和台面的持力B．受重力、台面的支持力和向心力C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D．受重力、台面的支持力和静摩擦力3、(本题9分)如图所示,汽车甲通过定滑轮拉汽车乙前进,甲、乙分别在上下两水平面上运动,某时刻甲的速度为v1,乙的速度为v2,则v1:v2为()A．1:cosβB．sinβ:1C．cosβ:1D．1:sinβ4、(本题9分)一质点做曲线运动，下列说法正确的是()A．质点速度方向保持不变B．质点加速度方向时刻在改变C．质点速度方向一定与加速度方向相同D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向5、(本题9分)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）A．已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.48t，其同步轨道半径变为原来的2倍B．它的运行速度为7.9km/sC．它可以通过北京市的正上方D．它距地面的高度约为地球半径的6倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的6、(本题9分)做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的（）A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力7、同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V3，向心加速度为a3，动转周期为T3。比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a1<a2=a3 D．a3>a1>a28、(本题9分)如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点．已知小车质量M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则A．全程滑块水平方向相对地面的位移R+LB．全程小车相对地面的位移大小C．μ、L、R三者之间的关系为R=μLD．滑块m运动过程中的最大速度9、(本题9分)已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度10、在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重适宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。如图，当红蜡块从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是A．运动轨迹是曲线 B．运动轨迹是直线C．速度大小不变 D．速度大小变化11、(本题9分)如图所示，将倾角θ=30°的斜面体C置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着可视为质点的小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动.已知A的质量m1=1kg，B的质量m2=4kg，OA段绳长l=1m.重力加速度g=10m/s2.将A由静止释放，在其向下运动过程中，物块B与斜面体C始终保持静止，下列分析正确的是A．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为零B．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为10NC．小球A向下运动的过程中，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下运动的过程中(初末两位置除外)，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向始终水平向右12、(本题9分)一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比（）A．新振子的最大速度比原来的最大速度小B．新振子的最大动能比原振子的最大动能小C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一样大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在利用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某小组的同学利用实验得到了所需纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_________；A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v；B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=，计算出瞬时速度vC．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h=计算出高度h；D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v。(2)打出的纸带如图乙所示。设物体质量为m、交流电周期为T，则打点4时物体的动能可以表示为________；(3)为了求从起点0到点4物体的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填字母即可）；A．取当地的实际g值B．根据打出的纸带，用△x=gT2求出C．近似取10m/s2即可D．以上说法均错误(4)而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是___________。14、（10分）某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m=1kg。(1)下列做法正确的有________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J，打下C点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的________．(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是________．(写出一条即可)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)从某一高度处以v0=15m/s初速度水平抛出一个物体，物体质量为2kg，经过时间t=2s落地。g取10m/s2，求：(1)物体落地时速度的大小；(2)物体落地时重力的瞬时功率。16、（12分）(本题9分)我国已启动“登月工程”，计划2020年实现登月飞行．设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t．当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G．不计月球的自转效应，根据上述各量，试求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的质量．17、（12分）多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．

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、B【解析】

A.由，得所以飞船的速度小于第一宇宙速度，故A错误；B.在飞船中的物体处于完全失重状态，所以用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零，故B正确；C.在飞船中物体处于完全失重状态，不可以用天平测物体的质量，故C错误；D.质量是物体的固有属性，飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量不会改变，故D错误．2、D【解析】

当转台匀速转动时，硬币受重力、台面向上的支持力和指向圆心的静摩擦力作用，故选D.【点睛】注意向心力是物体所受所有力的合力，不是物体所受的力；静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于转台有向外滑动的趋势．3、C【解析】

将绳子拉乙车的端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图，在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度。所以v2cosβ=v1．则v1：v2=cosβ：1，故C正确。4、D【解析】

A.做曲线运动过程中，质点的速度方向时刻在变化着，速度方向不变的为直线运动，A错误；B.平抛运动是曲线运动，但加速度方向恒定不变，B错误；C.做曲线运动过程中，速度方向和合力方向不共线，故速度方向和加速度方向一定不共线，C错误；D.质点做曲线运动过程中速度方向沿曲线的切线方向，D正确．故选D5、D【解析】A：据，可得卫星的轨道半径与卫星的质量无关．故A项错误．B：据，可得；则同步卫星的线速度小于近地绕行卫星的速度7.9km/s．故B项错误．C：同步通讯卫星只能在赤道平面内，不可以通过北京市的正上方．故C项错误．D：同步通讯卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，据和可得：卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的．故D项正确．点睛：同步卫星的绕行方向和地球的绕行方向一致，且同步卫星的轨道圆心在地心，则同步卫星只能在赤道平面内．6、B【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是角速度，故B正确，ACD错误。7、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T2＝T2。根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T2＞T2．故A正确。B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V2＞V2，故B错误。CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a2＞a2，同步卫星2与人造卫星2，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛顿第二定律，可知a2＞a2．故C错误、D正确。故选：AD。8、BC【解析】

AB．设全程小车相对地面的位移大小为s，则滑块水平方向相对地面的位移．

取水平向右为正方向，由水平动量守恒得：即结合，解得故A错误，B正确；

C．对整个过程，由动量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正确；D．滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒分别得：联立解得故D错误．故选BC.

点睛：本题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，要注意系统的总动量并不守恒，只是水平方向动量守恒，运用动量守恒定律列式时要注意位移的参照物是地面．9、CD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，则，所以只能求出太阳的质量；故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量，但不知道地球半径，求不出地球密度；故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，根据密度定义得：，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，，根据密度定义得：，故D正确．10、BC【解析】

蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，都没有加速度，所以合运动一定为直线运动，并且速度保持不变.A．轨迹为曲线与分析不符，故A错误B．轨迹为直线与分析相符，故B正确C．速度大小不变与分析相符，故C正确D．速度大小变化与分析不符，故D错误【点睛】两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.11、BD【解析】

AB．小球A摆下的过程，只有重力做功，其机械能守恒，有：，而在最低点由牛顿第二定律有：，联立解得：；再对B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，沿斜面方向由平衡条件有，解得：,方向沿斜面向下；故A错误，B正确.CD．对物体B和斜面体C的整体受力分析，由于伸长的细绳向左下方拉物体B和斜面的整体而未拉动，故一定受到地面对C向右的静摩擦力；故C错误，D正确.12、ACD【解析】

A.因整体的质量增大，整体的加速度小于原来的加速度，故物体回到平衡位置时的速度大小比原来小，故A正确；B.振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知到达平衡位置的动能，即最大动能不变，故B错误；C.根据周期公式：可知总质量增大，则周期增大，所以新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C正确；D.因为弹簧的最大伸长量不变，故振子的振幅不变；故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、DA阻力做负功【解析】

(1)[1]该实验是验证机械能守恒定律的实验。因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒。如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确。故选D。(2)[2]利用匀变速直线运动的规律得，打点4的速度所以动能为(3)[3]在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值，故BCD错误，A正确。故选A。(4)[4]由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量。14、AB；1.25J；2.28；C；重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力【解析】

第一空.A.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，A正确；B.为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，B正确；C.实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；D.为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D错误。第二空.重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J第三空.打下C点时的速度：；第四空.由机械能守恒定律得：，整理得：，与成正比，故C正确，ABD错误；第五空.由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里