山東省新泰第一中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。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)下列物理量中，屬于矢量的是A．線速度 B．功 C．電勢 D．重力勢能2、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合外力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系，正確的是A．物體做變速運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，動(dòng)能一定變化B．若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零C．若合外力對物體做功不為零，則物體的速度大小一定發(fā)生變化D．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零3、磁控管是微波爐的“心臟”，由它產(chǎn)生和發(fā)射微波，它實(shí)際上是一個(gè)真空管，利用磁場將電子群約束在圓管內(nèi)，如果電子群被控制在較小的圓形區(qū)域內(nèi)如圖所示，O是電子群的中心，A、C是磁控管邊緣兩點(diǎn)，其中，三點(diǎn)共線，則（）A．電子群在A、C處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小：B．電子群形成的電場在A、C處的電勢：C．同一正電荷分別在A、C處電勢能：D．同一負(fù)電兩分別在A、C處受到的電場力：4、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點(diǎn)間場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C．N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能先增大后減小5、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為0.1kg的小木塊a和b（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO'的距離為0.5m，b與轉(zhuǎn)軸OO'的距離為1.5m。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10m/s2，圓盤繞轉(zhuǎn)軸以2rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是A．a(chǎn)受到的摩擦力大小為0.1NB．b正在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸C．若要使a相對圓盤運(yùn)動(dòng)，則圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)大于4rad/sD．改變圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，b可能向轉(zhuǎn)軸靠近6、(本題9分)如圖所示，有關(guān)地球人造衛(wèi)星軌道的正確說法有（）A．a(chǎn)、b、c均可能是衛(wèi)星軌道B．衛(wèi)星軌道只可能是aC．a(chǎn)、b均可能是衛(wèi)星軌道D．b可能是同步衛(wèi)星的軌道7、(本題9分)如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，電壓表可以看作是理想表.當(dāng)開關(guān)K閉合后，將滑動(dòng)變阻器的觸頭由右端向左端移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是A．電燈L1變暗、L2變亮B．電燈L1變亮、L2變暗C．電壓表示數(shù)變大D．電源的內(nèi)阻消耗的功率變大8、(本題9分)如圖是A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)同向運(yùn)動(dòng)的x-t圖像，則下列說法正確的是()A．0-4s，兩質(zhì)點(diǎn)走過的路程不相等B．A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)相遇C．B質(zhì)點(diǎn)0-8s內(nèi)x≥0，故其運(yùn)動(dòng)方向一直不變D．0-4s某時(shí)刻，A、B速度相等9、(本題9分)關(guān)于向心力的下列說法中正確的是()A．向心力不改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是恒力C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定等于向心力D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，一定是所受的合外力充當(dāng)向心力10、(本題9分)如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小11、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為12、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s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)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，輸出電壓有交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下列幾個(gè)操作步驟中：A．按照圖示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢是否等于增加的動(dòng)能．沒有必要的是______，操作錯(cuò)誤的是_____________．（填步驟前相應(yīng)的字母）（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，其中0為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，若使用的重錘質(zhì)量為m=0.1kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，紙帶的__________端（填“左”或“右”）與重物相連．重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢能減少量△EP=_________J；動(dòng)能增加量_________J，產(chǎn)生誤差的主要原因是___________________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，圖中長度單位：cm）14、（10分）(1)某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，已有重錘、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線、鐵夾、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源，還需要的器材是___________。(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為T的交流電源，該同學(xué)得到的一條理想紙帶如圖所示，O點(diǎn)對應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A，B，C到O點(diǎn)的距離如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g則從打下點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動(dòng)能為______________(表達(dá)式用已知物理量的字母表示)(3)若代入實(shí)驗(yàn)數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量△E略大于動(dòng)能的增加量△Ek，這是因?yàn)開_______。(4)該同學(xué)繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出對應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是下圖中的_______(填選項(xiàng)的字母)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)如圖所示，固定斜面的傾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力將質(zhì)量m=1kg的物塊從斜面底端由靜止開始拉動(dòng)，t=2s后撤去該拉力，整個(gè)過程中物塊上升的最大高度h=2.5m，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.重力加速度g=10m/s2.求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的大小.16、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的圓錐體頂部用長為L=0.5m的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m=lkg的小球，因錐體固定在水平面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為θ=37°，物體繞軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球靜止時(shí)細(xì)線與母線給好平行，已知sin37°=0.6，cos37°17、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度h=0.8m。一質(zhì)量為m=0.5kg的子彈以水平速度v0=4m/s射入物塊且未擊穿，子彈射入物塊時(shí)間極短且已知系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3J，重力加速度為g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，試求：(1)物塊的質(zhì)量；(2)物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離。

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】

A.線速度既有大小又有方向，是矢量，選項(xiàng)A正確；B.功只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.電勢只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.重力勢能只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、C【解析】

AB．力是改變物體速度的原因，物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力一定不為零，但合外力不為零時(shí)，做功可能為零，動(dòng)能可能不變，AB錯(cuò)誤；C．物體合外力做功，它的動(dòng)能一定變化，速度大小也一定變化，C正確；D．物體的動(dòng)能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，不如物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，合外力不為零，D錯(cuò)誤.3、C【解析】

AB.負(fù)電荷的電場線分布為呈輻射狀指向電荷的線，電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，電場線某點(diǎn)的切線方向表示電場強(qiáng)度的方向。沿著電場線方向電勢是降低的。越靠近電荷電場強(qiáng)度越大，越靠近負(fù)電荷，電勢越低。即EA＞EC，φA＜φC，故AB錯(cuò)誤；C.正電荷在電勢高的地方電勢能大，故同一正電荷分別在A、C處的電勢能：EPA＜EPC，故C正確；D.場強(qiáng)大的地方，電荷受到的電場力大，同一負(fù)電荷分別在A、C處受到的電場力：FA＞FC，故D錯(cuò)誤。4、C【解析】

A．若是異種電荷，電勢應(yīng)該逐漸減小或逐漸增大，由圖象可以看出，應(yīng)該是等量的同種正電荷，故A錯(cuò)誤；B．沿x正方向從N到C的過程，電勢降低，N、C兩點(diǎn)間場強(qiáng)方向沿x軸正方向．故B正確；C．φ?x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可得N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大，故C正確；D．NC電場線向右，CD電場線向左，將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大．故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】由圖象中電勢的特點(diǎn)可以判斷是同種等量正電荷．由電勢圖線的斜率可以判斷電場強(qiáng)度的大?。仉妶鼍€電勢降低，可以判斷電場強(qiáng)度的方向，可知電場力做功的正負(fù)，從而判斷電勢能的變化．5、C【解析】

A、對a和b兩木塊受力分析可知，沿半徑方向的靜摩擦力提供向心力，對a有：f=mω2ra=0.1×2×0.52=0.05mN<fmax=0.8mg=0.8【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．6、C【解析】

地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，所以凡是地球衛(wèi)星，軌道面必定經(jīng)過地球中心，所以a、b均可能是衛(wèi)星軌道，c不可能是衛(wèi)星軌道，故AB錯(cuò)誤，C正確；同步衛(wèi)星的軌道必定在赤道平面內(nèi)，所以b不可能是同步衛(wèi)星，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心．7、BD【解析】

將滑動(dòng)變阻器的觸頭由右端向左端移動(dòng)時(shí)，電路中總電阻減小。根據(jù)閉合電路歐姆定律得，干路電流增大，故L1變亮，內(nèi)電路電壓增大，L1兩端電壓增大，故L2兩端電壓減小，L2變暗，電壓表示數(shù)即路端電壓變小，電源的內(nèi)阻消耗的功率變大.AB.電燈L1變亮、L2變暗；故A錯(cuò)誤，B正確.C.電壓表的示數(shù)變?。还蔆錯(cuò)誤.D.電源的內(nèi)阻消耗的功率變大；故D正確.8、BD【解析】

由圖可知，在0-4s，兩質(zhì)點(diǎn)走過的路程相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)位移相等，則兩質(zhì)點(diǎn)相遇，選項(xiàng)B正確；x-t圖像的斜率等于速度，可知B質(zhì)點(diǎn)在0-8s內(nèi)速度先為正后為負(fù)，故其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因x-t圖像的斜率等于速度，則在0-4s某時(shí)刻，A、B速度相等，選項(xiàng)D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是知道位移時(shí)間圖線的斜率表示速度，x-t圖象可以明確看出位移的變化和位置關(guān)系．9、AD【解析】

A．向心力總是指向圓心，而速度總是沿著切線方向，故向心力一定垂直于速度，不改變速度的大小，故A正確；B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總是指向圓心，方向不斷變化，是變力，故B錯(cuò)誤；C．物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力不總是指向圓心，故合力不一定等于向心力，故C錯(cuò)誤；D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總是指向圓心，提供向心力，不為零，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】向心力的方向不斷變化，一定是變力；變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不一定指向圓心，只有當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力才指向圓心時(shí)，合力才完全充當(dāng)向心力.10、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個(gè)未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項(xiàng)分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因?yàn)椴恢里w行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯(cuò)誤.11、AD【解析】

A、C項(xiàng)：“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯(cuò)誤；B項(xiàng)：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式，所以“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．12、AC【解析】

AB.汽車在前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯(cuò)誤。CD.汽車在5s末功率達(dá)到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD左0.7620.759紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力等【解析】

（1）[1]根據(jù)mgh=可知，驗(yàn)證機(jī)械能拿守恒，不用測出重錘的質(zhì)量．[2]對于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法應(yīng)先接通電源再釋放重錘．(2)[3]紙帶從左到右在相等時(shí)間間距在增大，速度在增大，因此左端與重物相連；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[5]B點(diǎn)的速度為v=m/s,△Ek==0.759J.[6]產(chǎn)生誤差主要時(shí)因?yàn)榇嬖谧枇?，填寫紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力均可．14、刻度尺12【解析】

第一空.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是測量時(shí)間的器材，所以不需要秒表，驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，由于兩邊都有質(zhì)量，可以約去，所以不需