临沂市重点中学2022年高一物理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、登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星围绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据表格中的信息判断，火星同地球相比下列说法正确的是（）A．火星的公转周期较小B．火星做圆周运动的加速度较大C．火星表面的重力加速度较小D．火星的第一宇宙速度较大2、(本题9分)火星的质量和半径分别约为地球的12和12，地球表面的重力加速度为A．2.5gB．0.4gC．2gD．5g3、(本题9分)下列说法符合物理史实的是（）A．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律B．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律C．卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量D．库仑是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家4、(本题9分)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB5、(本题9分)如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳子带动小车m沿斜面升高。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时，小车的速度为A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ6、(本题9分)用水平力分别推动光滑水平面上的物块和粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则：A．在光滑水平面上推力做的功较多B．在粗糙水平面上推力做的功较多C．两种情况下推力对物块做的功一样多D．无法确定哪种情况做的功较多7、(本题9分)如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量8、(本题9分)如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失9、(本题9分)有四颗地球卫星，还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，是近地轨道卫星，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）A．卫星的向心加速度等于重力加速度B．卫星的角速度最大C．卫星在1小时内转过的圆心角是D．卫星的运动周期有可能是30小时10、某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示，不计空气阻力，则（）A．两只飞镖投出的初速度 B．两只飞镖投出的初速度C．两只飞镖飞行的时间 D．两只飞镖飞行的时间11、(本题9分)关于重力势能，以下说法正确的是（）A．重力势能的大小是相对的B．重力势能的变化量跟物体运动路径无关C．如果一个物体克服重力做功8J，则它的重力势能就减少8JD．如果选同一个参考平面，甲、乙的重力势能分别为9J和-9J，则两个重力势能的大小是相等的12、(本题9分)在光滑的水平面上有、两小球，其质量分别是、，两小球在时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示.则（）A． B．C． D．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)用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择____V，电流表的量程应选择____A；R0应选择______的定值电阻，R应选择阻值范围是_______的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是__________.14、（10分）(本题9分)某实验小组的同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：(ⅰ)按图示安装好器材。(ⅱ)将电火花计时器接到电源上。(ⅲ)接通电源后释放纸带，打出一条纸带。(ⅳ)换用另外的纸带，重复步骤(ⅲ)。(ⅴ)选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。(ⅵ)根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等。请回答下列问题(1)为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有________。(填正确选项前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流电源E．220V的交流电源(2)步骤(ⅴ)中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v2为纵轴，画出的图线如图所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为________。(不计一切阻力)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)光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．16、（12分）(本题9分)如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。17、（12分）(本题9分)随着生活水平的提高，高尔夫球逐渐成为人们的休闲运动。如图所示，某运动员从离水平地面高为h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，球恰好落入距击球点水平距离为L的球洞A。不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）球被击出后在空中的运动时间t；（2）球被击出时的初速度大小v0。

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、C【解析】

A、对于任一行星，设太阳的质量为M，根据G=mr，解得行星的公转周期T=2π，火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的周期较大，故A错误．B、根据万有引力充当向心力G=ma，行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度a=，火星的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误．C、在行星表面有：mg=G，行星表面的重力加速度g=，代入数据解得=0.38，即火星表面的重力加速度较小，故C正确．D、设行星的第一宇宙速度为v，则G=m，v=，由题中数据比较可知，火星的第一宇宙速度较小，故D错误．2、C【解析】

根据GMmR2=mg得，星球表面的重力加速度g=GM【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，知道天体表面重力加速度与什么因素有关.3、C【解析】

A、开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律，故A错误；B、牛顿总结出万有引力定律，故B错误；C、卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量，故C正确；D、法拉第是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家，故D错误；故选C．【点睛】在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的伽利略、卡文迪许、法拉第、库仑等科学家，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，即可解答这类问题．4、C【解析】

AC.A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD.A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。5、A【解析】

物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于小车m的速率，将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解m的速率，从而即可求解.【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：得绳子速率为，而绳子速率等于小车m的速率，则有小车m的速率为；故A正确【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出的结果是将绳的速度分解，一定注意合运动是物体的实际运动,是把合速度分解成两等效的分速度.6、C【解析】

本题中的两次的作用力均为恒力；对于恒力做功，根据功的公式W=FL直接计算即可.【详解】在两次的运动过程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物体的位移的大小也是相同的，根据功的公式W=FL可知，两次拉力做功一样多，所以C正确；故选C.【点睛】第一次物体在光滑的水平地面上运动，第二次在粗糙的水平地面上运动，两次的接触面不一样，第一次没有摩擦力，第二次有摩擦力，这只是影响了物体的总的动能的大小，但两次拉力做功的情况，与有没有摩擦力是无关的，在解答本题时要注意这一点．7、ABD【解析】

因为接地空腔导体里面无电荷，带电体Q感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为零，C错误；而空腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为零，故A正确；但因为无穷远处的电势为零，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为零，而导体与地球相连，是一个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为零，B正确；导体空腔内表面的电荷量为零，即内表面没有电荷，D正确．【点晴】如果导体空腔不与大地相连，则空腔内部的电场强度为零，电势不为零，在空腔的右侧感应负电荷，在空腔的左侧感应正电荷；如果空腔接地，则说明空腔与地球连成了一个整体，它们是一个等势体，其内部的场强为零，电势也为零．8、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．9、BD【解析】A、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大；由得，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B、由，得，可知卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以三个卫星中b的角速度最大，而a与c的角速度相同，所以卫星b的角速度最大，故B正确；C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在1h内转过的圆心角是，故C错误；D、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，可能为30h，故D正确；故选BD．【点睛】地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小，根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系．10、AD【解析】

CD．由图可知，飞镖b下落的高度大于飞镖a下落的高度，根据h=gt2得b下降的高度大，则b镖的运动时间长，ta<tb，C错误，D正确；AB．两飞镖的水平位移相等，根据x=vt知b镖的运动时间长，则b镖的初速度小，A正确，B错误。故选AD。11、AB【解析】

A．由定义式可知，重力势能的大小是相对的，故A正确；B．重力势能的变化量取决于重力所做的功，与运动路径无关，故B正确；C．一个物体克服重力做功8J，则重力势能增加8J，故C错误；D．对于同一参考平面，正的重力势能一定比负的重力势能大，故D错误；故选AB．【点睛】重力势能大小为mgh，h为物体相对于零势能面的高度；重力做功和路径无关，重力势能的变化量也与路径无关．重力势能的正负表示大小．12、AC【解析】

由图可知b球碰前静止，a球的速度为，碰后a、b球速度都为，由动量守恒定律有解得若碰后a的速度为，b球速度为，由动量守恒定律有解得故选AC。【点睛】题中的图是速度碰撞前后a、b速度大小的图象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、30.610-10由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小【解析】

第一空.由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；第二空.估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；第三空.由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故来考虑选择1Ω的定值电阻；第四空.滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象，调节不方便．第五空.关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法