河北省河間市十四中2022-2023學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一根彈簧的彈力（F）大小與彈簧伸長量（x）的圖線如圖所示，那么在彈簧的伸長量由4cm伸長到8cm的過程中，彈簧彈力做功和彈性勢能的變化量為A．0.6J，-0.6JB．-0.6J，0.6JC．1.8J，-1.8JD．-1.8J，1.8J2、(本題9分)下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是（）A．如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功為零B．如果合外力對物體做的功為零，則每個力對物體做的功一定為零C．物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化D．物體的動能不變，所受合外力一定為零3、(本題9分)蹦床運動是運動員從蹦床反彈起來后在空中表演技巧的運動．如圖所示．當運動員從最高處下降至最低處的過程中（不計空氣阻力），運動員（）A．動能一直增大 B．所受重力始終做正功C．動能一直減小 D．重力勢能只轉(zhuǎn)變成動能4、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于粗糙水平面上質(zhì)量為m的小球接觸但不連接．開始時小球位于O點，彈簧水平且無形變．O點的左側(cè)有一豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓弧的半徑為R，B為軌道最高點，小球與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)用外力推動小球，將彈簧壓縮至A點，OA間距離為x0，將球由靜止釋放，小球恰能沿軌道運動到最高點B．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法中正確的是A．小球在從A到O運動的過程中速度不斷增大B．小球運動過程中的最大速度為C．小球與彈簧作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep=D．小球通過圓弧軌道最低點時，對軌道的壓力為5mg5、質(zhì)量不同的物體，從不同高度以相同的速度同時水平拋出，不計空氣阻力。下列說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體先落地 B．低處的物體先落地C．質(zhì)量小的物體先落地 D．高處的物體先落地6、(本題9分)如圖，由、兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板與靜電計的金屬球相接，極板與靜電計的外殼均接地．給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．實驗過程中，電容器所帶電荷不變．下面操作能使靜電計指針張角變大的是（）A．將板向上平移B．將板沿水平向右方向靠近板C．在、之間插入有機玻璃板D．在、之間插入厚金屬板，且不和、接觸7、(本題9分)2012年6月16日，“神舟九號”飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并于6月18日轉(zhuǎn)入自主控制飛行與“天宮一號”實施自動交會對接，這是中國實施的首次載人空間交會對接．在“神舟九號”飛船發(fā)射前約20天，“天宮一號”目標飛行器開始降軌調(diào)相，進入對接軌道，建立載人環(huán)境，等待與飛船交會對接．設(shè)變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，則有()A．“天宮一號”變軌前的線速度小于變軌完成后的線速度B．“天宮一號”變軌前的角速度小于變軌完成后的角速度C．“天宮一號”變軌前的向心加速度小于變軌完成后的向心加速度D．“天宮一號”變軌前的運行周期小于變軌完成后的運行周期8、(本題9分)發(fā)射高軌道衛(wèi)星時，一般是先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1上運行，然后在某點Q變速，使其沿橢圓軌道2運行，最后在遠地點P再次變速，將衛(wèi)星送入預(yù)定圓形高軌道3運行，已知軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點．設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量保持不變，衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，只受地球引力作用，則下列說法正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的速度小于在3軌道上正常運行時的速度B．衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能C．衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，處于失重狀態(tài)，但不是完全失重狀態(tài)D．衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大9、(本題9分)有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是()A．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零D．線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零10、(本題9分)起重機通過纜繩吊著質(zhì)量為的物體，沿豎直方向以加速度由靜止開始提升高度，下列說法中正確的是（）A．物體的重力做功為B．物體的重力勢能增加C．物體的機械能增加D．物體的動能增加11、(本題9分)如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小g．物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的（）A．動能損失了2mgHB．動能損失了mgHC．機械能損失了mgHD．機械能損失了mgH12、(本題9分)2013年12月2日1時30分，嫦娥三號探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察,嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力,則以下說法正確的是()A．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可以計算出月球的密度B．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機點火使其減速C．嫦娥三號在從遠月點P向近月點Q運動的過程中,加速度變大D．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…；(2)分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草圖；(4)分析W－v圖象．如果W－v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確，它是________．A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W…B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒ㄊ强梢允鼓景暹m當傾斜C．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算14、（10分）在利用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上前面幾點比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點，在后面取一段打點較為清晰的紙帶，同樣可以驗證；如釁10所示，取O點為起始點，各點的間距已量出并標在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為．（1）打A點時，重物下落速度為=__________，重物動能=__________．（2）打F點時，重物下落速度為=_________，重物動能=__________．（3）打點計時器自打下A點開始到打出F點，重物重力拋能的減少量為_____，動能的增加量為_______．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從打點計時器打出A點到打出F點的過程中，得到的結(jié)論是________________________________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56°C時，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1=27°C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q=1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了△U=8.5×103J，求此過程氣體b的內(nèi)能增加量。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一對平行金屬極板相距，兩板間勻強電場方向向下，場強大小，其中下極板接地（零電勢）．A點距下板為，B板距下板為，試求：（電子電荷量為）（1）兩金屬板之間的電勢差大??；（2）將一個電子從A點移動到B點電場力做的功？電子的電勢能是增加還是減少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點．D點位于水平桌面最右端，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.45m的圓環(huán)剪去左上角127°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離為R，P點到桌面右側(cè)邊緣的水平距離為1.5R．若用質(zhì)量m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點，用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為x＝4t﹣2t2，物塊從D點飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓軌道．g＝10m/s2，求：（1）質(zhì)量為m2的物塊在D點的速度；（2）判斷質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊能否沿圓軌道到達M點：（3）質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

F-x圖象與x軸包圍的面積表示彈力做功的大小，故彈簧由伸長量4cm到伸長量8cm的過程中，彈力的功：W=-1A.0.6J，-0.6J與分析不符，A錯誤B.-0.6J，0.6J與分析不符，B錯誤C.1.8J，-1.8J與分析不符，C錯誤D.-1.8J，1.8J與分析相符，D正確2、A【解析】根據(jù)功的計算公式：W=FS,力為零總功一定為零A對；合外力做的總功為零只能說動能沒變，可能是物體的速度方向發(fā)生了變化，例如勻速圓周運動，合力指向圓心，一直與速度垂直，做功為零但是合外力不為零，所以B錯誤；C錯；D錯．思路分析：根據(jù)力做功的條件和動能定理做出選擇試題點評：考查和力做功與合力大小的關(guān)系3、B【解析】試題分析：運動員的動能先增大，接觸蹦床后，蹦床對運動員的彈力先小于重力，后大于重力，運動員先做加速運動，后做減速運動，所以運動員的動能先增大后減小，故A、C錯誤；當運動員從最高處下降至最低處的過程中，重力一直做正功，重力勢能一直減少，故B正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，在運動員運動過程中，重力勢能先轉(zhuǎn)化為動能和蹦床的彈性勢能，到最低處時，全部轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能，故D錯誤．考點：考查了功能關(guān)系的應(yīng)用4、C【解析】小球在從A到O運動的過程中，受彈力和摩擦力，由牛頓第二定律可知：，物體做加速度減小的加速運動，當加速度為零的時（彈力等于摩擦力時）速度最大，接下來摩擦力大于彈力，小球開始做減速運動，當彈簧原長時離開彈簧，故A錯誤；因為小球恰能沿軌道運動到最高點B，由重力提供向心力：，解得：，從O到B根據(jù)動能定理得：，聯(lián)立以上解得：，由上分析可知：小球從開始運動到離開彈簧速度先增大后減小，所以最大速度要比大，故B錯誤；從A到O根據(jù)能量守恒得：，聯(lián)立以上得：，故C正確；小球在最低點時做圓周運動，由牛頓第二定律得：，聯(lián)立以上解得：，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．5、B【解析】

不計空氣阻力，物體作平拋運動，而平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，由，解得：，可知高度h越小，物體運動的時間越短，所以低處的物體先落地，與質(zhì)量無關(guān)。故ACD錯誤，B正確。6、A【解析】試題分析：極板M和靜電計外殼均接地，相當于以大地為導(dǎo)向連接在一起，那么兩極板之間的電壓即靜電計的指針和外殼之間的電壓越大，指針偏角越大，平行板電容器電壓，M板上移，正對面積變小，電壓變大，選項A對．將M板沿水平向右方向靠近N板，板間距離變小，在M、N之間插入有機玻璃板相對介電常數(shù)變大，在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸，板間距離變小，都會導(dǎo)致電壓變小，指針張角表小，選項BCD錯．考點：平行板電容器7、ABC【解析】A、據(jù)得，所以軌道半徑減小，線速度增加，故A正確；

B、據(jù)得，所以軌道半徑減小，角速度增加，故B正確；

C、據(jù)得，所以軌道半徑減小，向心加速度增加，故C正確；

D、據(jù)得周期，所以軌道半徑減小，周期減小，故D錯誤。點睛：天宮一號繞地球圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，根據(jù)半徑變化關(guān)系分析線速度、角速度、向心加速度及周期的變化關(guān)系。8、BD【解析】

A.根據(jù)可知，則衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的速度大于在3軌道上正常運行時的速度，選項A錯誤；B.衛(wèi)星從軌道1要在Q點加速進入軌道2，然后在軌道2上的P點再加速進入軌道3，則衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能，選項B正確；C.衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，只受萬有引力作用，處于完全失重狀態(tài)，選項C錯誤；D.根據(jù)可知，衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大，選項D正確；9、BD【解析】ab兩根通電導(dǎo)線在平面內(nèi)產(chǎn)生的磁場都為逆時針環(huán)繞導(dǎo)線，連接aM，aN，bM，bN，做切線，合成可得N點的磁場方向豎直向上，M點的磁場方向豎直向下，根據(jù)對稱性可得MN兩點的合磁場大小相等，故B正確，連接Oa，Ob，a在O點的磁場方向水平向右，b在O點的磁場方向水平向左，大小相等，故O點的磁場為零，由對稱性可知，只有這一點的磁場為零，所以D正確．10、AC【解析】

AB．因為物體上升，所以重力做功為，物體的重力勢能增加，故A項正確，B項錯誤；C．對物體進行受力分析可知，由牛頓第二定律可得：解得：物體所受向上的拉力機械能增加等于除重力外的其它力的功，則機械能增量故C項正確；D．據(jù)動能定理可知，故D錯誤。11、AC【解析】

知道加速度，根據(jù)牛頓第二定律和動能定理可求得動能的損失；根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根據(jù)功能關(guān)系求解機械能的損失．【詳解】AB．已知物體上滑的加速度大小為g，由動能定理得：動能損失等于物體克服合外力做功為：，故A正確B錯誤；CD．設(shè)摩擦力的大小為f，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，則物塊克服摩擦力做功為：，根據(jù)功能關(guān)系可知機械能損失了mgH，故C正確D錯誤．【點睛】解決本題的關(guān)鍵根據(jù)動能定理可求得動能的變化，掌握功能關(guān)系，明確除了重力以外的力做功等于物體機械能的變化．12、BC【解析】已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，根據(jù)，可以求出月球的質(zhì)量，由于月球的半徑未知，則無法求出月球的密度．故A錯誤．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，需減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，而進入橢圓軌道．故B正確．嫦娥三號在從遠月點P向近月點Q運動的過程中，萬有引力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度變大．故C正確．從P點到Q點，萬有引力做正功，根據(jù)動能定理，知道嫦娥三號的動能增加，則P點的速度小于Q點的速度，故D錯誤．故選BC．點睛：嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道上做圓周運動萬有引力等于向心力，要進入環(huán)月段橢圓軌道需要做近心運動．知道變軌的原理是解決本題的關(guān)鍵．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D【解析】

試題分析：當橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，故A正確；小車運動中會受到阻力，使木板適當傾斜，小車阻力補償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮?，故B正確；本實驗中小車先加速后減速，造成紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，說明摩擦力沒有平衡，或沒有完全平衡，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小，故C正確；本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系．這個速度是指橡皮繩做功完畢時的瞬時速度，而不是整個過程的平均速度，故D錯誤．考點：考查了探究功與速度變化的關(guān)系14、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機械能守恒【解析】

（1）A點的瞬時速度，則重錘的動能．（2）F點的瞬時速度，則重錘的動能．

（3）從打點計時器打下A點開始到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量，動能的增加量．（4）重錘動能的增加量略小于重力勢能的減少量，是由于阻力存在的緣故，若剔除誤差，認為在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，△Ep=△Ek，即機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（i）病毒能被滅；（ii）1.5×103J【解析】

（i）設(shè)活塞橫截面積為S，則對a氣體，初態(tài)V1=Sh1T1=t1+273=300K；末