黑龍江省哈爾濱市示范名校2022年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(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，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．只要物體受力的同時又有位移發(fā)生，則一定有力對物體做功；B．力很大，位移很大，這個力所做的功一定很多；C．機(jī)械做功越多，其功率越大；D．汽車上坡的時候，司機(jī)必須換擋，其目的是減小速度，得到較大的牽引力；2、(本題9分)2018年10月我國港珠澳大橋正式通車。在港珠澳大橋建設(shè)中，將一根直徑22m、高40.5m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。若鋼筒重量為G，用起重機(jī)同時由10條對稱分布的、每條長為22m的鋼索將其豎直吊起處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖，則每根鋼索受到的拉力大小為A． B． C． D．3、如圖所示，大氣球質(zhì)量為100kg，載有質(zhì)量為50kg的人，靜止在空氣中距地面20m高的地方，氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面，為了安全到達(dá)地面，則這繩長至少應(yīng)為（不計(jì)人的高度，可以把人看作質(zhì)點(diǎn)）（）A．10m B．30m C．40m D．60m4、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動定律，下列說法正確的是A．所有的行星都繞太陽做圓運(yùn)動B．對任意一個行星它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積C．在中，k是與太陽無關(guān)的常量D．開普勒行星運(yùn)動定律僅適用于行星繞太陽運(yùn)動5、作簡諧運(yùn)動的物體,回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個圖像中的().A． B． C． D．6、(本題9分)2011年11月3日，用于交會対接的目標(biāo)飛行器“天宮一號”，經(jīng)過第4圈和第13圈兩次變軌，調(diào)整至距地球343千米的近圓軌道上．若地球的質(zhì)量、半徑和引力常量G均已知，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出“天宮一號”飛行器的（）A．運(yùn)動周期 B．環(huán)繞速度 C．角速度 D．所受的向心力7、(本題9分)如圖四幅圖為生活中與向心力知識相關(guān)的情景，有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應(yīng)快速通過此路面8、(本題9分)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D．電機(jī)所做的功之比為4:59、如圖所示,長為L的細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn),另一端系一個小球,在O點(diǎn)的正下方L/2釘一個光滑的釘子A,小球開始時θ=60°的位置擺下.則細(xì)繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運(yùn)動的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運(yùn)動的角速度之比為1：210、(本題9分)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地心間的距離為r，近地人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行軌道可視為圓，則A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為2RB．地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為2rC．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為RD．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中采用重物自由下落的方法．（1）某同學(xué)列舉實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)器材為：鐵架臺、打點(diǎn)計(jì)時器及復(fù)寫紙片、紙帶、秒表、低壓交流電源、導(dǎo)線、重錘，其中不必要的是__________________________；缺少的是_________________________．（2）用公式進(jìn)行驗(yàn)證時，對紙帶上起點(diǎn)的要求是______________________，為此目的，所選紙帶的第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近__________________．（3）如果以為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是下圖中的____________，其斜率等于__________________的數(shù)值．A．B．C．D．12、（10分）(本題9分)在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖甲所示的裝置，他們選用的砝碼質(zhì)量為m，稱得小車的質(zhì)量為M，把紙帶連在小車上，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼，讓小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。請回答下列問題∶(1)要讓砝碼的重力近似等于小車的拉力，砝碼的質(zhì)量應(yīng)___________（填“遠(yuǎn)大于”“近似等于”或“遠(yuǎn)小于”）小車的質(zhì)量；(2)要讓細(xì)線的拉力近似等于小車的合力，實(shí)驗(yàn)前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；(3)接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，讓砝碼帶動小車加速運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器打出一條如圖乙所示的一條紙帶，0點(diǎn)為起始點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，重力加速度為g；從0點(diǎn)到第7點(diǎn)，細(xì)線拉力對小車做的功為__________J；打第7點(diǎn)時小車速度為__________m/s；（用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示）(4)若遵循(1)(2)步驟進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn)，得到以拉力做功W為縱坐標(biāo)，以速度的平方v2為橫坐標(biāo)的W-v2圖像如圖丙所示，則圖像不經(jīng)過原點(diǎn)主要原因是____________________。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

（1）當(dāng)物體受到的力方向與位移方向垂直時，力不做功，故A錯誤；（2）由A可知，力很大，位移很大，但兩者方向垂直，做功為零，故B錯誤；（3）由P=Wt可知，功率與Wt（4）汽車上坡的時候，司機(jī)必須換擋是為了增大牽引力，由P=FV可知，速度將減小，故D正確；故本題選D。2、C【解析】

由于鋼筒的直徑為22米，鋼索的長為22米，則每個兩根對稱鋼索與直徑構(gòu)成等邊三角形，所以每根鋼索與豎直方向的夾角為；設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為F，豎直方向根據(jù)平衡條件可得10Fcos=G，所以，故C正確，ABD錯誤。3、B【解析】人與氣球組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)人的速度v1，氣球的速度v2，設(shè)運(yùn)動時間為t，以人與氣球組成的系統(tǒng)為研究對象，以向下為正方向，由動量守恒得：m1v1-m2v2=0，則，，，則繩子長度L=s氣球+s人=10m+20m=30m，即繩子至少長30m長，故選B．【點(diǎn)睛】本題為動量守恒定律的應(yīng)用，屬于人船模型的類別，關(guān)鍵要找出人和氣球的速度關(guān)系和繩子長度與運(yùn)動路程的關(guān)系．4、B【解析】

A、所有行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上;故A錯誤.B、對任意一個行星它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積;故B正確.C、在中，k是與太陽質(zhì)量有關(guān)的常量;故C錯誤.D、開普勒行星運(yùn)動定律不僅適用于行星繞太陽運(yùn)動，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動;故D錯誤.故選B.【點(diǎn)睛】行星繞太陽雖然是橢圓運(yùn)動，但我們可以當(dāng)作圓來處理，同時值得注意是周期是公轉(zhuǎn)周期．5、D【解析】

回復(fù)力和位移的關(guān)系式F=-kx，圖象為一次函數(shù)，且F與x方向相反，故選D。6、ABC【解析】

ABC．設(shè)地球的質(zhì)量、半徑分別為M和R，則“天宮一號”的軌道半徑為r=R+h，由得：所以ABC正確D．由于不知“天宮一號”的質(zhì)量，它的向心力大小不能確定，故D錯誤．故選ABC.7、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動所需的向心力，防止脫軌.故選項(xiàng)A符合題意.B．汽車過拱形橋時，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項(xiàng)B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項(xiàng)C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時，速度越大，對地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項(xiàng)D不符合題意.8、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項(xiàng)A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項(xiàng)B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運(yùn)動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項(xiàng)D錯誤．【點(diǎn)睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功．實(shí)際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．9、ABD【解析】

A．在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，向心力（合力）增大為原來?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點(diǎn)的過程中，由動能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達(dá)最低點(diǎn)的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯誤；D．根據(jù)ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄式撬俣茸優(yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；10、BD【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動時，由地球的萬有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，得地球近地衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為：，則得：，所以地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為：，故A錯誤。B.地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，則地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為：a同=ω2r，故B正確。C.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為：v近=ω近R=，故C錯誤。D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)得近地衛(wèi)星的線速度為：，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）秒表，刻度尺；（2）初速度為零，2mm；（3）D，g；【解析】

(1)其中不必要的器材是：秒表，通過打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)可以計(jì)算時間．缺少的是刻度尺，我們需要刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．(2)用公式=mgh進(jìn)行驗(yàn)證時，對紙帶上起點(diǎn)的要求是初速度為零，所以所選紙帶的第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近h=，(3)利用v2?h圖線處理數(shù)據(jù)，如果mgh=，那么=gh，知?h圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，故選：D；圖線的斜率為重力加速度g.【點(diǎn)睛】利用v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，如果mgh=，那么-h圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，圖線的斜率就等于g．12、遠(yuǎn)小于需要mg（x1+x2+x3）操作失誤，先釋放小車，后打開