河北省邢臺(tái)八中2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

河北省邢臺(tái)八中2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖為甲、乙兩燈泡的I﹣U圖象，根據(jù)圖象計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中，實(shí)際發(fā)光的功率約為()A．15W30W B．30W40W C．40W60W D．60W100W2、如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星都是順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，b與c軌道半徑相同，則A．周期B．線速度C．b與c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b加速則可追上前面的c與之對(duì)接3、(本題9分)質(zhì)量m=4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s．則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡為A． B．C． D．4、(本題9分)若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則該行星的最小發(fā)射速度是地球衛(wèi)星最小發(fā)射速度的（）A．pqB．qpC．pq倍D．pq5、下述實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)B．物體沿固定斜面勻速下滑C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落6、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，則地球兩極處的重力加速度與赤道處的重力加速度之差為A． B． C． D．7、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點(diǎn)與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，長(zhǎng)L=3.5m，C點(diǎn)右側(cè)軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)將做斜拋運(yùn)動(dòng)C．M在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小4m/s8、(本題9分)2018年5月21日5點(diǎn)28分，在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬(wàn)公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，下列判斷正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期大于10天B．運(yùn)動(dòng)周期小于10天C．近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大D．近地點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大9、(本題9分)同步衛(wèi)星A的運(yùn)行速率為V1，向心加速度為a1，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星C的速率為V1，向心加速度為a1，動(dòng)轉(zhuǎn)周期為T1．比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a1 D．a(chǎn)1>a1>a210、(本題9分)2016年1月20日，美國(guó)天文學(xué)家MichaelBrown推測(cè)：太陽(yáng)系有第九個(gè)大行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，直徑約為地球直徑的4倍，到太陽(yáng)的平均距離約為地球到太陽(yáng)平均距離的600倍，萬(wàn)有引力常量G已知．下列說法正確的有A．該行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期在1～2萬(wàn)年之間B．由題中所給的條件可以估算出太陽(yáng)的密度C．該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度11、(本題9分)如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶512、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是：（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度C．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度D．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)興趣小組的同學(xué)想測(cè)量一捆帶絕緣漆的鎳鉻合金絲的長(zhǎng)度。①如圖1所示，他們用螺旋測(cè)微器測(cè)得合金絲的直徑d＝_________mm。查得鎳鉻合金絲的電阻率為ρ，若測(cè)出合金絲的電阻為R，則合金絲的長(zhǎng)度可以根據(jù)公式L＝__________求出（用ρ、d、R表示）。②他們用表盤如圖2所示的多用電表測(cè)量合金絲的電阻。先將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“×10”位置，將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔，把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)__________（選填“S”或“T”），使多用電表的指針指向電阻擋的________刻線（選填“0”或“∞”）。之后將紅、黑表筆的筆尖分別與合金絲兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，于是他們將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的________位置（選填“×1”、“×100”）。③正確選擇擋位并重新調(diào)零后，他們將紅、黑表筆分別與合金絲的兩端接觸，測(cè)得合金絲的電阻為15Ω。他們還想用伏安法測(cè)量合金絲的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供的電流表內(nèi)阻約0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約3kΩ。為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用圖3中的__________電路（選填“甲”或“乙”）。④他們選擇合適的電路后，分別用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三種滑動(dòng)變阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別做出電壓表讀數(shù)U隨滑片移動(dòng)距離x的關(guān)系曲線a、b、c，如圖4所示。用最大阻值為2000Ω的滑動(dòng)變阻器做實(shí)驗(yàn)得到的圖線是圖中的__________（選填“a”、“b”、“c”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇圖中的________（選填“a”、“b”、“c”）所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器。14、（10分）(本題9分)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。質(zhì)量為m2的物塊在高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在質(zhì)量為m1的物塊拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊的速度大小為______m/s。（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到5的過程中，系統(tǒng)運(yùn)能的增量Ek＝______J；系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少是Ep＝_____J。三、計(jì)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)某宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)某未知星球表面，他將一個(gè)物體以的速度從的高度水平拋出，測(cè)得落到星球表面A時(shí)速度與水平地面的夾角為。已知該星球半徑是地球半徑的2倍，地球表面重力加速度。則：（1）該星球表面的重力加速度是多少？（2）該星球的質(zhì)量是地球的幾倍？16、（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m／3的人站在質(zhì)量為m的小船甲上，以速度v0在水面上向右運(yùn)動(dòng)．另一完全相同小船乙以速率v0從右方向左方駛來，兩船在一條直線上運(yùn)動(dòng)．為避免兩船相撞，人從甲船以一定的速率水平向右躍到乙船上，求：為能避免兩船相撞，人水平跳出時(shí)相對(duì)于地面的速率至少多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示，是一個(gè)電梯模型，A為電梯的廂體，B為平衡重物，A、B的質(zhì)量分別為M=200kg，m=50kg。

A、B通過繞過兩個(gè)定滑輪的鋼絲繩連接，不計(jì)鋼絲繩和定滑輪的質(zhì)量。某時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)牽引廂體A，使之由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出功率為1500W保持不變，廂體A上升2m后開始做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。在廂體向上運(yùn)動(dòng)過程中，求：(1)若廂體A向上加速時(shí)的加速度大小為0.5m/s2，則重物B下端繩的拉力大小；(2)廂體A從開始運(yùn)動(dòng)到剛好開始勻速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】

題中甲乙兩燈泡并聯(lián)．兩電阻并聯(lián)時(shí)，電壓均為220V時(shí)；由圖可知，甲燈的電流為18×10-2A；乙燈的電流為28×10-2A；故由P=UI可知，甲燈的電功率為：P甲=220×18×10-2≈40W；乙燈的電功率為：P乙=220×28×10-2≈60W；故選C2、A【解題分析】

人造地球衛(wèi)星受到地球的引力充當(dāng)向心力，即由公式可知：

A.周期，半徑越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故A正確；B.線速度，即半徑越大，線速度越小，故vb=vc＜va，故B錯(cuò)誤；C.向心加速度，半徑越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C錯(cuò)誤；D.b加速做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，不可能追上前面的c，故D錯(cuò)誤。3、D【解題分析】考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解；牛頓第二定律．分析：物體在F1作用下在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去F1，施加F2，由于合力與速度方向垂直，做曲線運(yùn)動(dòng)，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向研究，在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．解答：解：質(zhì)點(diǎn)在F1的作用由靜止開始從坐標(biāo)系的原點(diǎn)O沿+x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1==2m/s2，速度為v1=at1=4m/s，對(duì)應(yīng)位移x1=a1t12=4m，到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，物體在+x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，x2=v1t2=4m，在+y方向加速運(yùn)動(dòng)，+y方向的加速度a2==6m/s2，方向向上，對(duì)應(yīng)的位移y=a2t22=3m，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．q再根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向大致指向軌跡凹的一向，知D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握處理曲線運(yùn)動(dòng)的方法，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向，分析出兩方向分運(yùn)動(dòng)的情況．4、A【解題分析】

衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力GMm【題目詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力為：GMmR2=mv【題目點(diǎn)撥】本題首先要搞懂什么是環(huán)繞速度。求宇宙速度往往建立如下模型：衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所需要的向心力來源于天體對(duì)它的萬(wàn)有引力，建立方程，加上數(shù)學(xué)變換即可求解。5、A【解題分析】

A.物體做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力對(duì)物體做功，則物體的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確；B.物體沿固定斜面勻速下滑，重力勢(shì)能減小，而動(dòng)能不變，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，則機(jī)械能不斷變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落，則肯定受到阻力作用，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、D【解題分析】

在兩極：；在赤道上：，則；A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；7、ACD【解題分析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據(jù)能量守恒可知，開始時(shí)小物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化由克服摩擦力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項(xiàng)A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體在豎直方向的分速度為，則對(duì)小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小返回A點(diǎn)時(shí)由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；C．由題意分析可知，當(dāng)小物體沿運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)軌道的速率最大，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以初速度的方向?yàn)檎较?；由?dòng)量守恒定律可得：由機(jī)械能守恒得：解得：故選項(xiàng)C正確．故選ACD.點(diǎn)睛：本題考查動(dòng)量守恒定律及能量關(guān)系的應(yīng)用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉(zhuǎn)化與守恒．8、AC【解題分析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，則近地點(diǎn)的機(jī)械能與遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.9、AD【解題分析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T3＝T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T3．故A正確．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式v，所以V3＞V2，故B錯(cuò)誤．CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式a，得a3＞a2，同步衛(wèi)星3與人造衛(wèi)星3，都是萬(wàn)有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a3．故C錯(cuò)誤、D正確．故選AD．10、ACD【解題分析】

根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可知:，解得，選項(xiàng)A正確；因太陽(yáng)的半徑未知，故據(jù)題中條件不能估測(cè)太陽(yáng)的密度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，，故該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，則，故該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)D正確．11、AD【解題分析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項(xiàng)正確；B.設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項(xiàng)錯(cuò)；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項(xiàng)錯(cuò)、D項(xiàng)正確。12、BC【解題分析】由知，第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，A對(duì)，BD錯(cuò)；第一宇宙速度也是能使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度，C對(duì)．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.200πRd【解題分析】

螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)用電阻定律可以求出金屬絲的電阻率；多用電表測(cè)量電阻時(shí)，先進(jìn)行機(jī)械校零，需將選擇開關(guān)旋到毆姆檔某一位置，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后，測(cè)量電阻讀出示數(shù)．歐姆表黑表筆與內(nèi)置電源正極相連，電流從黑表筆流出，紅表筆流入；根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻關(guān)系確定電流表接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路．【題目詳解】（1）由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0.0mm，可動(dòng)刻度所示為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.0mm+0.200mm=0.200mm；金屬絲電阻：R=ρLS=（2）多用電表使用電阻擋時(shí)，需要將兩表筆接觸后進(jìn)行歐姆調(diào)零，即圖中T旋鈕，使指針指向電阻擋的0刻度線；針紅黑表筆與電阻接觸后發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明在當(dāng)前電阻擋位測(cè)量讀數(shù)過小，需要換成更小擋位，即開關(guān)調(diào)到電阻擋的×1的位置；

（3）由電阻阻值及電流表電壓表阻值可知，該被測(cè)電阻為小電阻，應(yīng)采用電流表外接法測(cè)量，即圖甲所示的電路；

（4）由題意可知，電壓表測(cè)量的是被測(cè)電阻兩端的電壓U隨著滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的距離x的變化關(guān)系，被測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)分壓關(guān)系，從圖中可以看出a曲線在滑片移動(dòng)很小距離，就產(chǎn)生了很大的電壓變化，說明該滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于被測(cè)量電阻阻值，所以a圖對(duì)應(yīng)2000Ω滑動(dòng)變阻器；同理分析，可知，c圖線電壓幾乎不隨著距離x變化，說明該滑動(dòng)變阻器是小電阻，分壓效果不明顯，所以對(duì)應(yīng)是5Ω的圖象；本實(shí)驗(yàn)采用的是伏安法測(cè)量電阻，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該要保證被測(cè)