2021-2022學(xué)年陜西省西安音樂(lè)學(xué)院附屬中等音樂(lè)學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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)把一個(gè)物體以大小為10m/s的速度水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后物體的速度大小為m/s。取，不計(jì)空氣阻力，則該段時(shí)間為（）A．0.5s B．1s C．s D．2s2、(本題9分)對(duì)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．速度大的物體，其慣性可能小B．作用力和反作用力的性質(zhì)可以不同C．加速度不為零的物體，其所受的力可能為零D．物體沒(méi)有受到力的作用，其速度的大小一定不變，但速度的方向可能改變3、(本題9分)已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則可以求出地球的質(zhì)量為（）A．gRB．gC．GD．G4、(本題9分)有一顆行星，其近地衛(wèi)星的線速度大小為v，假設(shè)字航員在該行星表面上做實(shí)驗(yàn)，字航員站在正以加速度a勻加速上升的電梯中，用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛質(zhì)量為m的物體時(shí)，看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量是A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng).細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),與豎直方向的夾角為θ,細(xì)線的拉力大小為F,小球作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),則在T2A．零 B．mgtanθ×T26、(本題9分)如圖，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個(gè)“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則坐于觀光球艙中的某游客A．動(dòng)量不變B．線速度不變C．合外力不變D．機(jī)械能不守恒7、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定．小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落。不計(jì)空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過(guò)程中A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球的機(jī)械能守恒C．小球加速度為零的時(shí)候，系統(tǒng)勢(shì)能最小D．彈簧的彈性勢(shì)能一直增加8、(本題9分)如圖所示,在兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn)a、b,在連線上有距中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn),c、d,則下列場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是(

)

A．B．C．D．9、(本題9分)在平直公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至靜止，ν–t圖象如圖所示，設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，受到的摩擦力為，全程中牽引力做功為，克服摩擦力做功為，則（）A． B． C． D．10、汽車(chē)以大小相等速度通過(guò)凹凸不平的路面時(shí)，下列判斷正確的是A．汽車(chē)經(jīng)過(guò)A，B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)路面壓力值均等于車(chē)的重力B．汽車(chē)通過(guò)B點(diǎn)對(duì)路面壓力值小于汽車(chē)的重力C．汽車(chē)經(jīng)過(guò)A處于失重狀態(tài)D．汽車(chē)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)容易爆胎，所以汽車(chē)要低速通過(guò)凹處11、(本題9分)2019年5月17日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點(diǎn)，軌道2、1相切于Q點(diǎn)．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運(yùn)行周期為24hB．在軌道1上的運(yùn)行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度D．在軌道2上由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地球引力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動(dòng)能減少12、(本題9分)如圖所示，光滑三角形斜面兩側(cè)各有一滑塊用繩子相連，質(zhì)量m＜M，由靜止開(kāi)始釋放后（）A．m增加的重力勢(shì)能等于M減少的重力勢(shì)能B．繩子對(duì)m做的功小于繩子對(duì)M做的功C．m與M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．M增加的動(dòng)能小于m與M共同減少的重力勢(shì)能二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開(kāi)始落下，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E_______（填選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母）。（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0，點(diǎn)A、C間的距離為S1，點(diǎn)C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為_(kāi)__________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_______。利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝_____________。（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)開(kāi)____________。14、（10分）利用如圖所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：用輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個(gè)質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個(gè)裝置位于豎直面內(nèi)，將細(xì)繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄的繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點(diǎn)的值為F1，圖中B點(diǎn)的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測(cè)量一個(gè)量的數(shù)值，這個(gè)量是___________________；（2）小球從A到B的過(guò)程中，重力勢(shì)能改變量的大小為_(kāi)______________；動(dòng)能改變量的大小為_(kāi)____________（請(qǐng)用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問(wèn)中需要再測(cè)量的那個(gè)量的符號(hào)表示）。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托舉著質(zhì)量為400kg的“洞察號(hào)”火星探測(cè)器起飛。如果一切順利，這顆探測(cè)器將在2019前后降落到火星表面。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍；半徑約為3.4×106m，是地球半徑的0.5倍，地球表面的重力加速度為10m/s2.。（1）估算火星表面重力加速度的值；（2）已知“洞察號(hào)”到達(dá)火星表面時(shí)，先在高度為5.0×104m的軌道上繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，估算“洞察號(hào)”此時(shí)的機(jī)械能。（取火星表面為零勢(shì)能點(diǎn)，表面到軌道處重力加速度可視為常量）16、（12分）(本題9分)如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3g、電荷量q＝2×10－6C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，g取10m/s2.求：(1)若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能、電勢(shì)分別為多大？(2)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示，將一個(gè)小球從水平地面O點(diǎn)正上方某處，以v0=10m/s的初速度水平拋出，小球落在水平地面上A點(diǎn)，O、A兩點(diǎn)相距x=20m，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)拋出點(diǎn)距離水平地面的高度h.

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、A【解析】

該過(guò)程為平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則可以得到物體的豎直分速度為則物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間所以BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。2、A【解析】慣性是保持物體原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無(wú)關(guān)；故A錯(cuò)誤；一對(duì)作用力與反作用力作用在相互作用的兩個(gè)不同物體上，不可能平衡，作用效果不能合成，故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度不為零的物體，其所受的力一定不為零，故C正確；物體沒(méi)有受到力的作用，則加速度大于0，其速度的大小一定不變，同時(shí)速度的方向也不改變．故D錯(cuò)誤；故選C.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別，知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因．3、B【解析】

設(shè)地球質(zhì)量為M，地球上的物體質(zhì)量為m，重力等于萬(wàn)有引力，即為：GMmR2=mg，則地球質(zhì)量為：M=【點(diǎn)睛】此題只需要應(yīng)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行計(jì)算，萬(wàn)有引力等于重力，由萬(wàn)有引力公式即可求出地球質(zhì)量．4、D【解析】

對(duì)物體根據(jù)牛頓第二定律可得解得在地球表面，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力和萬(wàn)有引力提供向心力可得，解得故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D．【點(diǎn)睛】根據(jù)牛頓第二定律求得地球表面的加速度，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力和萬(wàn)有引力提供向心力可得這顆行星的質(zhì)量．5、C【解析】

沖量的定義式只能用于計(jì)算恒力的沖量，變力沖量可用動(dòng)量定理來(lái)求解即可?！驹斀狻啃∏蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，在T2時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理知：I對(duì)小球受力分析，知：v=2πL聯(lián)立得：I合A．零，與分析結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤；B．mgtanC．4πmLsinD．2mLTF【點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用，屬于一般題型。6、D【解析】

坐于觀光球艙中的某游客線速度的大小不變，但方向不斷改變，可知?jiǎng)恿恳膊粩嘧兓€速度不斷改變；由于向心加速度方向不斷變化，可知合外力大小不變，但方向不斷改變，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；由于動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，可知機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D正確.7、ACD【解析】

在剛接觸彈簧的時(shí)候的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這時(shí)小球的加速度為0，此過(guò)程中小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，此后彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時(shí)彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能是不斷增加的，故AD正確；壓縮彈簧的過(guò)程中，彈性勢(shì)能增加，故小球的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；小球加速度為零的時(shí)候，速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能最小，故C正確；8、AC【解析】

因?yàn)槭堑攘慨惙N電荷的靜電場(chǎng),根據(jù)電場(chǎng)線的疏密分布特點(diǎn)可知:在連線上從c到d,電場(chǎng)強(qiáng)度先變小再變大,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性知，故C正確，D錯(cuò)誤；在中垂線上,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，故A正確，B錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．9、BC【解析】

對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理得用所以由圖象與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移可知由動(dòng)能定理得=0所以故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。10、BD【解析】

A．由于汽車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知汽車(chē)經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)對(duì)路面的壓力不等于重力，故A錯(cuò)誤.B．汽車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)存在向下加速度，由牛頓第二定律可知支持力N小于汽車(chē)重力，再結(jié)合牛頓第三定律可知壓力小于重力，所以B正確.C．汽車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)有向上的加速度，所以出于超重狀態(tài)，B點(diǎn)時(shí)有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤D．因?yàn)樘幱诔貭顟B(tài)下受到的壓力比較大，所以在A處比較容易爆胎，故D正確11、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運(yùn)行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地衛(wèi)星運(yùn)行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．在同一點(diǎn)Q，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力相同，在軌道1上萬(wàn)有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點(diǎn)做近心運(yùn)動(dòng)，則萬(wàn)有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無(wú)動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，由近地點(diǎn)P向遠(yuǎn)地點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負(fù)功，勢(shì)能增加，而衛(wèi)星的機(jī)械能保持不變，故其動(dòng)能減小，故D正確．12、CD【解析】

A、由于光滑三角形斜面所以系統(tǒng)只有重力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m增加的重力勢(shì)能小于M減少的重力勢(shì)能，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)；C對(duì)；B、由于系統(tǒng)內(nèi)只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以繩子對(duì)m做的正功等于M克服繩子做的功，故B錯(cuò)；D、根據(jù)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)內(nèi)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)內(nèi)增加的動(dòng)能，而M和m的動(dòng)能都增加了，所以M增加的動(dòng)能小于m與M共同減少的重力勢(shì)能，故D對(duì)；綜上所述本題答案是：CD二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、BCDmg（S0+S1）大于重錘在下落過(guò)程中，會(huì)受到空氣阻力作用，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間也會(huì)有摩擦阻力作用，阻力做負(fù)功?！窘馕觥?/p>

(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓均為交流電壓，故B不恰當(dāng)；本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較動(dòng)能增加量與重力勢(shì)能的減少量是否相等，來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，所以只要不要求計(jì)算兩者的具體數(shù)值，可以不測(cè)量質(zhì)量，故C沒(méi)有必要；應(yīng)該是先接通電源，后釋放紙帶，故D不恰當(dāng)；故填BCD。(2)[2][3]據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的速度求出打C點(diǎn)時(shí)重錘的速度為重錘動(dòng)能為重錘重力勢(shì)能的減少量為：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根據(jù)△x=aT2可得加速度為(3)[5][6]由于重錘在下落過(guò)程中，會(huì)受到空氣阻力作用，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間也會(huì)有摩擦阻力作用，所以重錘的重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量。14、（1）懸點(diǎn)到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過(guò)程中，動(dòng)能改變量的大小為；小球在最高