2022年四川省自贡市富顺县第二中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右．地球的电容约为A．0.17FB．l.7FC．17FD．170F2、某同学在探究实验室做“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验．得到两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如图所示．图中两条图线具有对称性，通过图象不能得到的实验结论（）A．两个相互作用力大小始终相等 B．两个相互作用力方向始终相反C．两个相互作用力同时变化 D．两个相互作用力作用在同一个物体上3、(本题9分)若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（）A． B． C． D．4、(本题9分)从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为v2.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的.你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,你认为t的合理表达式应为(重力加速度为g)()A． B． C． D．5、(本题9分)为了确定一个标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果R1=2Ω；小华同学由计算可得其阻值R2≈13Ω。小明同学的操作过程无误，但R1和R2存在明显差异。对此，下列说法正确的是A．小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡B．小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用来计算C．两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够D．两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同6、(本题9分)以下关于功和能的说法中正确的是（）A．功是矢量，能是标量B．功是能量转化的量度C．功和能都是矢量D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能7、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek8、(本题9分)如图，等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间，平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两极板间的距离为10cm，两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点，沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，上半部分为S极，R0=2.0Ω，闭合开关后，当液体稳定旋转时电压表（视为理想电压表）的示数恒为2.0V，则A．玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘B．由上往下看，液体做逆时针旋转C．通过R0的电流为1.5AD．闭合开关后，R0的热功率为2W9、(本题9分)我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h；我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星．由此可知，两颗卫星相比较（）A．风云一号气象卫星距地面较近 B．风云一号气象卫星的角速度较小C．风云一号气象卫星的运动速度较大 D．风云一号气象卫星的向心加速度较小10、(本题9分)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v111、(本题9分)如图所示，平板车置于水平地面上，人站在平板车上保持静止，下列说法正确的是()A．人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力B．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对平衡力C．人所受的重力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力D．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力12、(本题9分)2016年1月11日，中国正式立项首次火星探测任务，并将于2020年左右发射一颗火星探测卫星．假定颗探测卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小为v，这颗卫星在地球表面的发射速度为，则以下关系正确的是A．v跟地球的质量与半径均无关B．C．D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某物理兴趣小组猜想向心力大小与小球质量、半径及角速度有关。现做如下实验，用细线穿过光滑笔杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似认为细线拉力提供了小球所器的向心力，实验过程如下：（1）在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的_____，感受向心力的大小；（2）换用不同质量的小球，在保证_____和半径不变的条件下，感受向心力的大小；（3）在小球质量为m和运动半径为R不变的条件下，小球做圆周运动所在平面距水平地面的高度为H，当角速度增加到某值时，细线突然断掉，小球做平抛运动，测得小球落地点到转轴的水平距离为x，当地重力加速度为g，则细线恰好断裂时，小球的速度大小是_____，细线所能承受的最大拉力是_____（用题中字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动；（2）竖直方向做自由落体运动.为了探究平抛物体的运动规律，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，Ａ球就水平抛出，同时Ｂ球被松开，做自由落体运动，无论Ａ球的初速度大小如何，也无论两球开始距地面高度如何，两球总是同时落到地面，这个实验________（填写选项前的字母）A．只能说明上述规律中的第（1）条 B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m，现将一质量m=2．2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g=12m／s2)．求：（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功；（2）小滑块着地时的速度．16、（12分）(本题9分)如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=L．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果该力场的空间范围是（）,求为使A、B恰好在其中发生完成10次碰撞，L的取值17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m＝0.2kg的金属小球从距水平面h＝5.0m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB是粗糙平面，与半径为R＝0.9m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D，求：(g＝10m/s2)(1)小球运动到A点时的速度大小；(2)小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功；

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】根据题意可得，，根据可得，B正确．2、D【解析】

作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时存在，同时消失，同种性质，作用在两个物体上．【详解】力是物体对物体的作用，两个物体之间的作用总是相互的，任何物体是施力物体的同时也是受力物体，两个物体问相互作用的这一对力，叫做作用力和反作用力．由F-t图线的对称性可知，作用力与反作用力大小始终相等，方向始终相反，同时发生变化，两个相互作用力是作用在两个物体上的，故A、B、C正确，不能得到的实验结论就是D.故选D3、B【解析】

根据万有引力等于向心力，可以列式求解出行星的质量，进一步求出密度．【详解】飞船绕某一行星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：解得：根据，联立可得：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选B．【点睛】本题主要考查了环绕行星表面做圆周运动的卫星，其公转周期平方与行星平均密度的乘积是一个定值．4、B【解析】

时间的单位应该是s，的单位为m，故A错误；如果不考虑空气的阻力，则v1=v2，，故运动的总时间．由于空气阻力作用，v2＜v1，，故B答案是合理的，故B正确。假设空气的阻力为0，则v1=v2，则t上=t下，故运动的总时间，而，故C错误。若没有空气阻力，v1=v2，时间应为，故选项D中运动时间不合理，故D错误。5、D【解析】灯泡的电阻率随温度的升高增大，则温度越高，电阻越大，当灯泡没有工作时，其电阻不变，根据欧姆定律求出电阻，当灯泡工作时，其电阻增大，根据欧姆定律算出的电阻比没有工作时的大，故两种方法是在灯泡不同的工作状态下测得的，故两种方法都正确，故选D.【点睛】温度越高，灯丝的电阻率越大，电阻越大，所以对小灯泡来讲，在工作状态时比不工作时状态的电阻大，同在工作状态时下，电压越高，电阻也就越大．6、B【解析】

AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误；BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误．7、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。8、BD【解析】

AB．由左手定则可知，正离子向上偏，所以上极板带正电，下极板带负电，所以由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；C．当电场力与洛伦兹力相等时，两极板间的电压不变，则有得由闭合电路欧姆定律有解得R0的热功率故C错误，D正确。故选BD。9、AC【解析】根据得，，，，．因为风云一号的周期小于风云二号的周期，则风云一号的轨道半径小，则距离地面较近，线速度较大，角速度较大，加速度较大．故AC正确，BD错误．故选AC．10、BC【解析】

由于两极板接在电源两端，若S保持闭合，无论向上还是向下移动b板时，两板间的电压不变，故电场力做功不变，高度也不变，故重力做功不变，故总功不变，由动能定理可得，则，A错误；C正确；若电键S闭合一段时间后再断开，两极板所带电荷量不变，向上移动b板，两板间电势差增大，重力做功不变，克服电场力做功增加，由动能定理可知，液滴速度变小，即；如果向下移动b板，两板间电势差减小，重力做功不变，克服电场力做功变小，由动能定理可知，小球速度变大，即，B正确；D错误；故选BC．【点睛】带正电的液滴在下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的电场力作用，重力做正功，电场力做负功；由动能定理判断带电液滴速度大小关系．11、AD【解析】

人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力，选项A正确；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用与反作用力，选项BC错误；D正确；故选AD.12、AD【解析】

A．探测卫星绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得，v跟火星的质量有关，与到火星的中心的距离有关，跟地球的质量与半径均无关，故A正确；B．由于探测卫星到火星的中心的距离未知，所以无法确定卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小，故B错误；CD．第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为

11.2km/s，第三宇宙速度为

16.7km/s，火星探测器要脱离地球的引力作用范围，但仍在太阳系内，故火星探测器的发射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正确，C错误；故选AD．【点睛】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、半径角速度【解析】

（1）[1]研究向心力大小的影响因素需要用到控制变量法，在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的半径，感受向心力的大小。（2）[2]换用不同质量的小球，在保证角速度和半径不变的条件下，感受向心力的大小。（3）[3]小球在细线断裂后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，竖直方向上水平方向上x'＝vt小球落地点到转轴的水平距离为x，根据几何关系可知联立解得:[4]根据向心力公式可知，细线所能承受的最大拉力14、B【解析】

探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ACD错误，B正确．故选B．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2），水平方向夹角45度【解析】

（1）滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用，由动能定理

mgR+Wf=mv2

Wf=-1.5J

（2）滑块过B点后作平抛运动，设着地时竖直速度为vy，根据平抛运动规律有：

竖直方向末速度vy＝=5m/s滑块落地时速度方向与水平方向夹角为θ度，则有tanθ＝所以θ=45°即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为45度．故滑块落地时速度v＝＝【点睛】动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．对于第2问，我们也可以运用动能定理求解．16、(1)，；(2)181l．【解析】(1)A第一次碰前速度设为v0根据动能定理：Fl=−0A与B碰撞，动量守恒，则根据题意，总能量不损失，则联立解得，(2)①对质点A:第一次碰