甘肃省高台一中2021-2022学年物理高一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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)一个物体放在电梯的底板上，物体的重力大小为G。当电梯向下做加速体运动时，底板对物体的支持力大小为F，则A．F=GB．F=0C．F>GD．F<G2、(本题9分)关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是A．速度可以不变，加速度也可以不变 B．速度一定改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定改变 D．速度一定改变，加速度也一定改变3、(本题9分)已知某天体的第一宇宙速度为，则高度为该天体半径四分之一的宇宙飞船绕该天体做匀速圆周运动的运行速度大小为（）A．B．C．D．4、(本题9分)如图所示，长为l的轻杆可以无摩擦的绕着一端O点做圆周运动，另一端系一小球。球刚好能够在竖直平面内做完整的圆周运动。当小球运动到最低点时，速度大小为v，所受拉力大小为F。不计空气阻力及一切摩擦，则：A． B． C． D．5、(本题9分)“科学真是迷人．”如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数为G，用M表示月球质量，关于月球质量，下列说法正确的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=6、(本题9分)如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球.将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放.当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰.在绳与钉子相碰瞬间，以下哪些物理量的大小没有发生变化（不计绳子与钉子碰撞时能量损失）A．小球的线速度大小B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小D．小球所受拉力的大小7、(本题9分)如图所示，实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，则A．B点的场强小于C点的场强B．A点的电场方向指向x轴正方向C．AB两点电势差小于BC两点电势差D．AB两点电势差等于BC两点电势差8、(本题9分)如图所示,某条电场线上有a、b、c三点，其中ac=cb=10cm，已知a、b两点的电势分别为φa=-6V,φb=4V,若将一点电荷从b点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐减小的加速直线运动,则下列判断正确的是()A．该点电荷带正电B．电场在c点处的电势为φc=-1VC．该电场的场强E=100N/CD．该点电荷从b点运动到c点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多9、(本题9分)“嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出A．月球的半径B．月球的质量C．“嫦娥四号”运动的轨道半径D．“嫦娥四号”受到月球的万有引力大小10、(本题9分)在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是()A．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动11、(本题9分)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小12、(本题9分)关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。14、(本题9分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升20m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的动能为__________J。15、(本题9分)如图所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于_____．A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于_______．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；（3）求OP的距离Y；（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。17、（10分）(本题9分)如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定的轨道上并可在轨道上无摩擦地滑动．质量m=2kg的小球（可视为质点）通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光滑轴O相连，开始时滑块静止，且轻杆处于水平状态．现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度，取g=10m/s2求：(1)在以后的运动过程中，小球相对于初位置可以上升的最大高度h，(2)小球从初位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块在水平轨道上移动的位移s

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

人和电梯相对静止，一起向下做加速体运动，根据牛顿第二定律，有：mg-F=ma，解得：F<G，故D正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】人和电梯相对静止，一起向下做加速体运动，根据牛顿第二定律即可求解底板对物体的支持力大小。2、B【解析】

物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的即速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动也是曲线运动，它的合力为重力，加速度是重力加速度即不变，故B正确。故选B。3、A【解析】当飞船绕某天体做匀速圆周运动时，其运行的线速度即为第一宇宙速度，由万有引力等于向心力得：，解得：；当高度为该天体半径四分之一的宇宙飞船绕该天体做匀速圆周运动，由万有引力等于向心力得：，解得：，故选A．【点睛】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面．4、D【解析】

小球正好能在竖直平面内的做圆周运动(杆—球)，则刚好通过最高点时的速度，再根据动能定理求小球在最低点的速度和所受拉力F．【详解】C、D、因为小球正好在竖直平面内做圆周运动，则小球在圆周最高点杆提供支持力，小球的速度可以最小为零而刚好通过，满足，小球从最高点到最低点的过程中由动能定理有：，解得：；故C错误，D正确.A、B、小球在最低点合力提供圆周运动向心力有，可得，故A、B均错误.故选D.【点睛】本题能抓住小球正好做圆周运动的临界条件得出小球在最高点的速度是正确解题的突破口；掌握绳—球模型和杆—球的区别和联系.5、A【解析】

在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量．月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力列式，也能求得月球的质量．【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有，，可得月球的质量为，故A正确，B错误；C、D项：月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径，可得地球质量，故C、D错误．故应选：A．【点睛】解决本题时要掌握两种求天体质量的方法：1、根据万有引力提供圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量．6、A【解析】试题分析：A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小．故A正确．B、角速度与线速度的关系为v=ωr，得到ω=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度ω增大．故B错误．C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C错误．D、根据牛顿第二定律得：T﹣mg=man，T=mg+man，an增大，则绳子拉力T增大．故D错误．故选A．7、ABC【解析】

A项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差，C处的等势面密，所以C点电场强度较大，故A正确；B项：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B正确；C、D项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强，由公式，可知，AB两点电势差小于BC两点电势差，故C正确，D错误。8、AD【解析】A、沿着电场线方向电势降低，则电场强度方向从b到a，将一点电荷从b点由静止释放，仅在电场力作用下沿着电场线向a点加速运动，则电场力方向由b到a，所以该电荷为正电荷，故A正确；B、C、点电荷从b到a的过程中，加速度逐渐减小，则电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，则c点处的电势小于-1V，电场是非匀强电场，故无法求出场强，故B、C均错误；D、由可知Ubc>Uca，则由可知电荷从b点运动到a点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多，故D正确．故选AD．【点睛】知道电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低，明确电场力做功与电势能的关系．9、BC【解析】

A.因为不知道“嫦娥四号”探测器轨道离月球表面的高度，无法求出月球的半径，A错误。B.根据万有引力提供向心力，且联立可求出月球质量，B正确。C.根据可求出轨道半径，C正确。D.因为“嫦娥四号”探测器质量未知，无法求出万有引力大小，D错误。10、AD【解析】

根据动能的表达式可知：A.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的相等，故A符合题意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故B不符合题意．C.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故C不符合题意．D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动，动能是标量，甲的动能与乙的相等，故D符合题意．11、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.12、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、介质运动形式能量（或信息）【解析】机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和