2022年山東省濟(jì)寧市達(dá)標(biāo)名校物理高一第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的()A．－6.4×10－19C B．2.4×10－19C C．－1.6×10－18C D．4.0×10－17C2、(本題9分)我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過(guò)程中，加速度逐漸減小B．航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火加速C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小3、(本題9分)某同學(xué)在一次投籃表演時(shí)將籃球直接投入籃圈，籃圈高度為H，籃球出手高度為h，初速度大小為v，初速度與水平方向夾角為θ，籃球出手點(diǎn)到籃圈的水平距離為L(zhǎng)，重力加速度為g．不計(jì)空氣阻力并把籃球看成質(zhì)點(diǎn)，已知下面哪組數(shù)據(jù)可以求出籃球從出手到剛?cè)牖@圈的時(shí)間（）A．L、θ、vB．H、L、gC．H、θ、vD．H、h、g4、(本題9分)若某航天器變軌后仍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),但動(dòng)能增大為原來(lái)的四倍,則變軌后()A．向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的八倍 B．周期變?yōu)樵瓉?lái)的八分之一C．角速度變?yōu)樵瓉?lái)的四倍 D．軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一5、庫(kù)侖利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得出了庫(kù)侖定律．關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球A、B、C均為帶電小球B．庫(kù)侖用儀器測(cè)量了金屬球所帶電荷量的具體數(shù)值C．A和C之間的靜電力大小是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出來(lái)的D．A和C之間的靜電力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過(guò)懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來(lái)比較靜電力的大小6、(本題9分)2017年9月29日我國(guó)成功用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭將3顆新型衛(wèi)星送入軌道，如圖是火箭點(diǎn)火升空瞬間時(shí)的照片，在這一瞬間關(guān)于火箭的判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭對(duì)燃?xì)獾淖饔糜诹Υ笥谌細(xì)鈱?duì)火箭的推進(jìn)力B．燃?xì)鈱?duì)火箭的推進(jìn)力等于火箭的重力C．火箭的速度很小，但加速度可能較大D．火箭的速度很大，所以加速度也很大7、如圖所示，地球衛(wèi)星開始在圓形低軌道1運(yùn)行，在P處點(diǎn)火后，地球衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q再次點(diǎn)火，將地球衛(wèi)星送入更高的圓形軌道1．若地球衛(wèi)星在1、1軌道上運(yùn)行的速率分別為v1、v1，在2軌道上經(jīng)過(guò)P、Q處的速率分別為v2P、v2Q，則A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P8、(本題9分)如圖是一個(gè)單擺的共振曲線，已知重力加速度為g，根據(jù)圖線可以得出的是（）A．單擺的固有頻率 B．單擺的固有周期C．這個(gè)單擺的擺長(zhǎng) D．單擺的擺球質(zhì)量9、(本題9分)如圖甲所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車的實(shí)物圖，可將過(guò)山車的部分運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圖乙的模型。若質(zhì)量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點(diǎn)，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過(guò)程中，合外力做功為mgRB．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)械能損失12C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過(guò)程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)恰好與軌道之間無(wú)相互作用10、(本題9分)如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量相同的物體分別在不同外力的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖地面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，下列判斷正確的是（）A．三個(gè)物體所受的摩擦力大小相同B．甲物體所受的摩擦力最小，受地面的彈力最小C．乙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最小D．丙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最大11、(本題9分)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為R，則A． B． C． D．12、一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量分布均勻正方形板ABCD，質(zhì)量為m，在A點(diǎn)用懸線系住，開始時(shí)AB邊和CD邊處于水平位置（如圖示）.現(xiàn)將板由靜止釋放，板擺動(dòng)直至最后靜止.空氣阻力不可忽略，下列關(guān)于板的描述正確的是（）A．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板的重力一直做正功B．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力一直做負(fù)功C．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直減小D．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中損失的機(jī)械能為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)2014年10月8日，月全食帶來(lái)的“紅月亮”亮相天空，引起人們對(duì)月球的關(guān)注。我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示。已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G．試求：①月球的質(zhì)量M__________；②月球的第一宇宙速度v1_______________；③“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h_________。14、(本題9分)18世紀(jì)，數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂，哲學(xué)家伏爾泰曾經(jīng)設(shè)想“穿透”地球；假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個(gè)人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，(已知此人的質(zhì)量m＝50kg；地球表面處重力加速度g取10m/s2；地球半徑R＝6.4×106m；假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體．均勻球殼對(duì)殼內(nèi)任一點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)合引力為零)則以下說(shuō)法正確的是A．人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，由于重力發(fā)生變化，故機(jī)械能不守恒B．人在下落過(guò)程中，受到的萬(wàn)有引力與到地心的距離成正比C．人從北極開始下落，到剛好經(jīng)過(guò)地心的過(guò)程，萬(wàn)有引力對(duì)人做功W＝3.2×109JD．當(dāng)人下落經(jīng)過(guò)距地心R瞬間，人的瞬時(shí)速度大小為×103m/s15、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶的運(yùn)行速率為v，將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的一端，物體隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到另一端。若傳送帶足夠長(zhǎng)，則整個(gè)傳送過(guò)程中，物體動(dòng)能的增量為_________，由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂(lè)項(xiàng)目．為了研究蹦極過(guò)程，做以下簡(jiǎn)化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時(shí)，游客從蹦極平臺(tái)由靜止開始下落，到P點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，能到達(dá)的最低位置為Q點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺(tái)第一次下落到Q點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來(lái)計(jì)算，其中k為常量，為彈性繩的伸長(zhǎng)量．（1）彈性繩的原長(zhǎng)為l0，彈性繩對(duì)游客的彈力為F，游客相對(duì)蹦極平臺(tái)的位移為x，取豎直向下為正方向，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x＞l0）時(shí)，彈性繩彈性勢(shì)能EP的表達(dá)式；（3）按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點(diǎn)與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺(tái)與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．17、（10分）(本題9分)如圖所示，abc處在真空中，邊長(zhǎng)分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm．兩個(gè)帶電小球固定在a、b兩點(diǎn)，電荷量分別為qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C．已知靜電力常量k＝9.0×109Nm2/C2，求c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小及方向．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解析】

最小的電荷量是，我們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷，任何物體的帶電量都是元電荷或是元電荷的整數(shù)倍，由于不是的整數(shù)倍，故B是不可能的．故選B．2、C【解析】

A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律得：，由于r逐漸變小，所以加速度逐漸變大。故A錯(cuò)誤；B．橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道，航天飛機(jī)不可能自主改變軌道，只有在減速變軌后，才能進(jìn)入空間站軌道。故B錯(cuò)誤；C．對(duì)空間站，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得根據(jù)空間站的軌道半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常量為G就能計(jì)算出月球的質(zhì)量M，故C正確；D．由于空間站的質(zhì)量不知，根據(jù)萬(wàn)有引力定律知，不能求出空間站受到月球引力的大小，故D錯(cuò)誤。故選C。3、A【解析】試題分析：已知水平距離L，初速度v和初速度與水平方向的夾角，根據(jù)平行四邊形定則知，水平分速度vx=vcosθ，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住等時(shí)性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解4、B【解析】

由題意可知，Ek=4Ek0，所以v=2v0，根據(jù)可得，，所以軌道半徑．A．根據(jù)得，，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，則向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得，，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，則周期變?yōu)樵瓉?lái)的，故B正確；C．根據(jù)知，周期變?yōu)樵瓉?lái)的，則角速度變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，故C錯(cuò)誤；D．由前面分析可知，，故D錯(cuò)誤．5、D【解析】

AD.在該實(shí)驗(yàn)中，細(xì)懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A，另一端有一個(gè)不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時(shí)，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉(zhuǎn)，已知懸絲轉(zhuǎn)動(dòng)的角度a與力F的大小成正比．故A錯(cuò)誤，D正確；B.該實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有測(cè)量A與C的帶電量．故B錯(cuò)誤；C.A與B之間的靜電力是通過(guò)力矩平衡，結(jié)合懸絲的力矩來(lái)分析的．故C錯(cuò)誤．6、C【解析】A項(xiàng)：由牛頓第三定律可知，火箭對(duì)燃?xì)獾淖饔糜诹εc燃?xì)鈱?duì)火箭的推進(jìn)力為一對(duì)相互作用力，所以大小相等，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由于火箭向上加速，所以燃?xì)鈱?duì)火箭的推進(jìn)力大于火箭的重力，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：火箭點(diǎn)火升空瞬間由于推動(dòng)力作用，火箭立刻獲得加速度，但是由于“瞬間”這個(gè)時(shí)間很小接近于零，由v=at，故火箭的速度很小，故可知火箭的速度很小，加速度很大，故C正確，D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：掌握好“瞬間”的含義，此時(shí)間很多時(shí)候可以認(rèn)為是零；其次要知道物體速度變化量是加速度在時(shí)間上的積累。7、AC【解析】

A.據(jù)可得，軌道1的軌道半徑大，所以v1＜v1；故A正確.B.在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)，近地點(diǎn)速率大于遠(yuǎn)地點(diǎn)速率，故v2p＞v2Q，故B錯(cuò)誤；C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火加速進(jìn)入圓軌道1，所以v1＞v2Q，故C正確；D.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火加速進(jìn)入橢圓軌道2，所以v2P＞v1，故D錯(cuò)誤.8、ABC【解析】

AB.由單擺的共振曲線知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.3Hz時(shí)單擺產(chǎn)生了共振現(xiàn)象，則單擺的固有頻率，固有周期為；故A項(xiàng)符合題意；B項(xiàng)符合題意.C.由單擺的周期公式，已知重力加速度g，可求出周期T，則能得到單擺的擺長(zhǎng)；故C項(xiàng)符合題意.D.因單擺的周期T與球的質(zhì)量m無(wú)關(guān)，則題目所給條件不能求出小球的質(zhì)量;D項(xiàng)不合題意.9、BC【解析】

A．到達(dá)A點(diǎn)其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力做功為W故選項(xiàng)A不符合題意.B．P到A的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量為△EG＝2mgR，所以機(jī)械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過(guò)程中，小球克服阻力做功W故選項(xiàng)B符合題意.C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過(guò)程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項(xiàng)C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達(dá)A點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mgR因?yàn)閃克′＜W克=1所以v所以在A點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫Σ粸榱?故選項(xiàng)D不符合題意.10、BD【解析】

設(shè)三個(gè)物體的重力均為G．如圖，將甲、丙兩個(gè)物體所受的拉力分解為水平和豎直兩個(gè)方向．則三個(gè)物體對(duì)地面的壓力大小分別為：N甲=G-F1；N乙=G；N丙=G+F2；可見，甲對(duì)地面的彈力最小，丙對(duì)地面的彈力最大．由摩擦力公式f=μN(yùn)，μ相同，所以甲物體所受的摩擦力最小，丙物體所受的摩擦力最大．故選BD．【點(diǎn)睛】對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，關(guān)鍵抓住其方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，大小與物體間彈力成正比．11、AC【解析】

AB.因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以角速度相等，根據(jù)得，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，解得，則故C正確D錯(cuò)誤。12、BCD【解析】

A．板擺動(dòng)直至最后靜止過(guò)程中，有向下轉(zhuǎn)動(dòng)也有向上轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板的重力不是一直做正功，故A錯(cuò)誤；

BC．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力一直是阻礙作用，一直做負(fù)功，除重力外的空氣阻力一直做負(fù)功所以機(jī)械能一直減小，故BC正確；

D．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能變化量為0，損失的機(jī)械能即為減少的重力勢(shì)能，板的重心在幾何中心上．根據(jù)重力做功得整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中損失的機(jī)械能為，故D正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、g月R2G【解析】

（1）月球表面處引力等于重力，GMmR2＝mg月

得M=g月R2G

（2）第一宇宙速度為近月衛(wèi)星運(yùn)行速度，由萬(wàn)有引力提供向心力

得GMmR2＝【點(diǎn)睛】本題要掌握萬(wàn)有引力提供向心力和重力等于萬(wàn)有引力這兩個(gè)重要的關(guān)系，要能夠根據(jù)題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式。14、BD【解析】

人下落過(guò)程只有重力做功，重力做功效果為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，故機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；設(shè)人到地心的距離為r，地球密度為，由萬(wàn)有引力定律可得：人在下落過(guò)程中受到的萬(wàn)有引力，故萬(wàn)有引力與到地心的距離成正比，故B正確；由萬(wàn)有引力可得：人下落到地心的過(guò)程重力做功，故C錯(cuò)誤；由萬(wàn)有引力可得：人下落到距地心的過(guò)程重力做功，設(shè)地球質(zhì)量為M，則有：，又有地球表面物體重力等于萬(wàn)有引力，則有：，故，則重力做功為，