江西省上饶市铅山一中、横峰中学2022年物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（）A．周期B．角速度C．线速度D．向心加速度2、(本题9分)如图是汽车在平直路面上启动的v-t图象，其中0-t1时间内图像是直线，t1时刻起汽车的功率保持不变。整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为f，由图像可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，功率随时间均匀增大B．0-t1时间内，汽车的牵引力随时间均匀增大，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，功率为fv1D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，功率为fv23、(本题9分)1665年牛顿开始着手研究行星绕太阳运行的力学关系，最终得到了太阳与行星之间的引力关系F=GMmR2，可以完全解释行星的运动．进一步研究：拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力都遵循这一规律吗？于是巧妙地进行了地﹣月检验研究：假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为A．加速度B．相互作用的引力C．苹果物体和月球运动的线速度D．苹果物体和月球运动的角速度4、(本题9分)小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度如图甲所示，水的流速如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是A．小船的运动轨迹为直线B．小船渡河的河宽是150mC．小船到达对岸时，沿河岸下游运动了60mD．小船渡河的最大速度是13m/s5、(本题9分)飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中（）A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大6、(本题9分)质量为m的滑块沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A．滑块的机械能保持不变 B．滑块克服摩擦所做的功为mgLC．重力对滑块所做的功为mgh D．滑块的机械能增加了mgh7、如图所示，质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B，由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)()A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1B．物块A、B的加速度之比为1:1C．细绳的拉力为35D．当B下落高度h时，速度为6gh8、(本题9分)如图所示,是质量为、半径为的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上.是质量为的细长直杆,在光滑导孔的限制下,只能上下运动.物块的质量为紧靠放置.初始时,杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放.则以下说法正确的是（）A．在杆向下运动过程中,组成的系统机械能守恒,动量守恒B．当杆的下端运动到槽的最低点时速度为零C．杆的下端运动到槽的最低点时和的速度是D．杆的下端经过槽的最低点后,能上升的最大高度是9、(本题9分)如图，一个质量为m的光滑小环套在一根轻质细绳上，细绳的两端分别系在竖直的杆上A、B两点，让竖直杆以角速度匀速转动，此时小环在绳上C点，AC和BC与竖直方向的夹角分别为37°和53°，，，重力加速度大小为g，则（）A．绳中的张力大小为B．绳子的总长度为C．杆上AB两点间的距离为D．环做圆周运动的向心力加速度大小等于g10、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能守恒C．小球加速度为零的时候，系统势能最小D．弹簧的弹性势能一直增加11、(本题9分)如图所示，点L1和点L2称为地月连线上的拉格朗日点．在L1点处的物体可与月球同步绕地球转动．在L2点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕L2点绕行．我国中继星鹊桥就是绕L2点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R1、R2，信号传播速度为c．则（）A．鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度B．处于L1点的绕地球运转的卫星周期接近28天C．嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为D．处于L1点绕地球运转的卫星其向心加速度a1小于地球同步卫星的加速度a212、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑．则A．A点与B点的线速度大小相等B．A点与B点的角速度大小相等C．A点与C点的线速度大小相等D．A点与D点的向心加速度大小相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在利用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清晰，可舍去前面的比较密集的点，在后面取一段打点较为清晰的纸带，同样可以验证；如衅10所示，取O点为起始点，各点的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为50Hz，若重物的质量为．（1）打A点时，重物下落速度为=__________，重物动能=__________．（2）打F点时，重物下落速度为=_________，重物动能=__________．（3）打点计时器自打下A点开始到打出F点，重物重力抛能的减少量为_____，动能的增加量为_______．（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从打点计时器打出A点到打出F点的过程中，得到的结论是________________________________________．14、（10分）(本题9分)某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测具体实验步骤如下：①按电路原理图a连接线路②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度③闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置④记下R2的阻值回答下列问题：（1）如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω，与毫安表内阻的真实值相比，Rg____（填“>”、“＝”或“<”）（2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻（3）根据图b所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是__mA（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=____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）如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）小物块运动到C点时速度的大小；（2）小物块运动到C点时，对半圆型轨道压力的大小；（3）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。16、（12分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻RA＝1Ω，RB＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。求：（1）电阻RC的阻值；（2）电源的内电阻。17、（12分）如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点．斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m．现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）．已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（计算结果可保留根号）求：⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件

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、A【解析】设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：G得：T=2πr3GM，ω=GMr点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析。2、A【解析】

AB．0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率P=Fv随时间均匀增大，故A正确，B错误。CD．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率保持不变，根据P=Fv=fv2，可知汽车的牵引力F随速度的增大而减小，故CD错误。3、A【解析】

假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，根据已知量结合牛顿第二定律求出月球绕地球运行的加速度进行比较分析。【详解】已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为160牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度g、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，根据圆周运动的公式得月球绕地球运行的加速度：a=4如果ag说明拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，故A正确，BCD错误。故选：A。【点睛】本题考查对牛顿“月-地检验”基本思路的理解，分别圆周运动向心加速度公式和万有引力定律两种方式求解。4、B【解析】

A.小船在静水中先做加速运动后做减速运动，具有加速度，故小船的运动轨迹为曲线，故A错误。B.研究垂直于河岸方向的运动，速度时间图象围成的面积表示位移，则小船渡河的河宽d==150m，故B正确。C.根据运动的等时性可知，小船沿河岸方向运动了30s，距离x=30×3m=90m，故C错误。

D.根据矢量合成法则可知，小船在静水中的速度最大时，渡河速度最大，为，故D错误。5、A【解析】

飞机从8500m高空下降到1500m高度的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做正功，重力势能减少A.重力做正功，重力势能减少与分析相符，故A项正确；B.重力做正功，重力势能增大与分析不符，故B项错误；C.重力做负功，重力势能减少与分析不符，故C项错误；D.重力做负功，重力势能增大与分析不符，故D项错误。6、C【解析】

A.滑块匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小．故A错误；B.由题，滑块匀速下滑，动能的变化量为零，根据动能定理得，mgh−Wf=0，则滑块克服阻力所做的功Wf=mgh.故B错误；C.重力对滑块所做的功W=mgsinθ⋅L=mgh.故C正确；D.滑块减小的机械能等于克服摩擦力做的功mgh，故D错误．故选C7、AD【解析】

A.根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要走动2s，而sAB.因为都是从静止开始运动的，故有2×解得aAC.对A分析有T=m对B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，对B，加速度为a根据速度位移公式，有v2=2a8、BC【解析】

在杆向下运动过程中,组成的系统只有重力做功，机械能守恒；水平方向受合外力为零，水平方向动量守恒，在竖直方向，A有加速度，所以系统的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；杆A的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正确；直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，对AB系统由机械能守恒定律，则有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D错误.故选BC．点睛：主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要知道长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，A的水平方向速度为零，长直杆的下端上升到的最高点时直杆竖直方向速度为零，难度适中．9、ABD【解析】

小球受到重力mg、绳子张力为T，如图所示，竖直方向根据平衡条件可得：T（cos37°+cos53°)=mg，解得：T=mg，故A正确；设小环做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律可得：Tsin37°+Tsin53°=mrω2，解得：r=，根据几何关系可得绳子长度为：，故B正确；杆上A、B两点间的距离为：h=rtan53°-rtan37°=，故C错误；环做圆周运动的向心加速度大小为：a=rω2=g，故D正确。故选ABD。10、ACD【解析】

在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；11、BD【解析】

A.逃逸速度是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于逃逸速度，故A错误；B.根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B正确；C.鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R1、R2，到地表的距离要小一些，则嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为t要小于，故C错误；D、由a=rω可知处于L1点绕地球运转的卫星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，则卫星其向心加速度a1小于地球同步卫星的加速度a2，故D正确.12、AC【解析】a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，A错；由v=wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，B错；C对；设a的线速度为v，加速度为，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，D对；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ满足机械能守恒【解析】

（1）A点的瞬时速度，则重锤的动能．（2）F点的瞬时速度，则重锤的动能．

（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量，动能的增加量．（4）重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，是由于阻力存在的缘故，若剔除误差，认为在实验误差允许的范围内，△Ep=△Ek，即机械能守恒．14、180<20)32【解析】

（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R2的两倍，为180Ω。闭合S2后，R2与Rg的并联值R并<Rg，所以I总>Ig，而此时G的示数为满偏电流的三分之一，所以IR2大于三分之二满偏电流，所以2R2