陕西省榆林市2022年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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，从A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（）A．先同时抛出A、B两球，且vA＜vB＜vCB．后同时抛出B、C两球，且vA＜vB＜vCC．后同时抛出A、B两球，且vA＞vB＞vCD．先同时抛出B、C两球，且vA＞vB＞vC2、(本题9分)汽车以额定功率行驶，上坡的时候，司机必须换挡，其目的是A．减小速度，得到较小的牵引力B．增大速度，得到较小的牵引力C．减小速度，得到较大的牵引力D．增大速度，得到较大的牵引力3、(本题9分)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）A．速度一定不变 B．加速度一定不变 C．动能一定变化 D．合外力一定不做功4、(本题9分)光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）A． B．C． D．5、如图所示，四种不同型号的电容器.其中储存电荷本领最大的是A． B． C． D．6、(本题9分)利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（）A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电7、(本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E8、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是()A．水平恒力F在两段路面上做功相等B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率9、(本题9分)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则()A．船渡河的最短时间是24sB．在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度为5m/s10、(本题9分)如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的点，细杆与水平面的夹角为，一原长为的轻质弹簧，下端固定在水平面上的点，上端与质量为的小环相连，当把小环拉到点时，与地面垂直，弹簧长为，将小环从点由静止释放，当小环运动到的中点时，速度达到最大．重力加速度为，下列说法正确的是（）A．下滑过程中小环的机械能先增大再减小B．小环到达的中点时，弹簧的弹性势能为零C．小环刚释放时的加速度等于D．小环的最大速度为11、(本题9分)1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：112、(本题9分)蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示，游客站在平台上，用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面，竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t，位移为x，速度为v，加速度为a，重力势能为，机械能为若不计空气阻力，游客从开始下落至最低点的过程中，下列图象正确的有A． B．C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)（1）如图所示，飞机沿水平直线做匀速飞行，坐在飞机上的人看到从飞机上自由落下的伞兵，是沿竖直直线下落的，这说明：___________。A．平抛运动是直线运动B．平抛运动是曲线运动C．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动D．平抛运动在水平方向上是匀速直线运动（2）如图乙所示，在O点以某一速度将小球水平抛出，以O点为原点建立直角坐标系，其x轴在水平方向，y轴为竖直方向，小运动轨迹上P点的坐标为（x，y），不计空气阻力，则x，y之间的关系应满足___________。A．y∝B．y∝xC．y∝x2D．y∝x314、(本题9分)北斗卫星导航系统是我国自主开发的导航系统，设北斗卫星离地高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G，地球质量为M，则卫星的周期是____15、(本题9分)组成物体的分子在做永不停息的热运动，温度升高时，分子热运动的平均动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”).1987年2月我国研制成的超导体起始超导温度为-173℃，用热力学温度表示为______K.三．计算题(22分)16、（12分）假设在宇航员登月前用弹簧秤称量一只砝码，成功登陆月球表面后，还用这一弹簧秤称量同一砝码，发现弹簧秤在月球上的示数是在地球上示数的k(k<1)倍，已知月球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度大小为g，求：（1）月球的密度；（2）月球的第一宇宙速度和月球卫星的最小周期。17、（10分）在一次篮球比赛中，一篮球斜向上抛出后从最高点至着地点经历的时间为，两点间的水平距离为，忽略空气阻力，重力加速度为。求：（1）篮球在最高点时的速度大小；（2）最高点与着地点的高度差；（3）篮球着地时的速度大小。

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】

B、C的高度相同，大于A的高度，根据：知B、C的时间相等，大于A的时间，可知B、C两球同时抛出，A后抛出；A、B的水平位移相等，则A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，则B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.2、C【解析】试题分析：当汽车以额定功率行驶时，根据，上坡时需要得到较大的牵引力，所以必须要换挡减小速度，选项C正确．考点：功率的表达式．3、D【解析】

A．速度是矢量，包括大小的方向，匀速圆周运动的物体，速度方向沿运动的切线方向，时刻改变，因此速度时刻改变，A错误；B．加速度指向圆心，方向时刻改变，因此加速度一定改变，B错误；C．动能没有方向，做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，因此动能不变，C错误；D．匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，而速度沿着切线方向，合外力与速度垂直，因此合外力对物体不做功，D正确。故选D。4、C【解析】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。5、C【解析】

四个电容器，C电容为30F，最大，储存电荷本领最大；A.电容为22μF，与结论不相符，选项A错误；B.电容为470μF，与结论不相符，选项B错误；C.电容为30F，与结论相符，选项C正确；D.电容为1000μF，与结论不相符，选项D错误；6、B【解析】

由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础．7、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'8、AB【解析】

A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；9、BD【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有s=40s故A错误，B正确；C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故D正确。故选BD。10、ACD【解析】

小环受重力、支持力和弹簧弹力，弹簧弹力做功，故环的机械能不守恒，小环和弹簧系统的机械能守恒，小环到达AD的中点时，弹性绳的伸长量最短，弹性势能最小，小环机械能最大，故下滑过程中小环的机械能先增大再减小，故A正确；小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为L，伸长量不为0，故弹性势能不为零，故B错误；在A位置，环受重力、弹簧拉力、支持力，根据牛顿第二定律，有：mgsin30°+Fsin30°=ma，在D点，环的速度最大，说明加速度为零，弹簧长度为2L，故：mgsin30°-Fcos60°=0，联立解得：a=g，故C正确；小环和弹簧系统的机械能守恒，在D点速度最大，此时橡皮绳长度等于初位置橡皮绳的长度，故初位置和D位置环的机械能相等，故：mg（2Lcos60°）=mv2，解得：v=，故D正确；故选ACD．【点睛】本题为力学综合问题，关键正确的受力分析，根据牛顿第二定律列式分析，注意环的机械能不守恒，是环和弹簧系统的机械能守恒．11、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.12、AC【解析】

对人进行受力分析，根据牛顿第二定律得出加速度的方向，当加速度的方向与速度同向，做加速运动，当加速度的方向与速度反向，做减速运动，根据加速度方向与速度方向的关系，判断其运动规律，即可判断出势能和机械能的变化。【详解】当人从静止开始下落到高度等于橡皮绳达到原长时，做自由落体运动，加速度为g，此后橡皮绳开始伸长，开始时重力大于弹力，向下做加速度减小的加速运动，当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，做加速度增大的减速运动，当人到达最低点时，加速度最大，速度为零。故A正确，B错误；在下