2021-2022學(xué)年山東師大附屬中物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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)一個(gè)質(zhì)量為m的足球，以v0速度由地面踢起，當(dāng)它到達(dá)離地面高為h的B點(diǎn)處（取B點(diǎn)為重力勢(shì)能零參考平面，重力加速為g），下列說(shuō)法中正確的是A．在B點(diǎn)重力勢(shì)能為mghB．在B點(diǎn)的動(dòng)能為C．在B點(diǎn)的機(jī)械能為D．在B點(diǎn)的機(jī)械能為2、如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩球之間壓縮一根輕質(zhì)彈簧，靜置于光滑水平桌面上，當(dāng)用板擋住小球A而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落到距桌邊水平距離為x的地面上。若再次以相同的壓縮量壓縮該彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時(shí)釋放，則B球的落地點(diǎn)距桌邊的水平距離為()A．x2 B．C．x D．23、(本題9分)下列單位屬于國(guó)際單位制中基本單位的是A．牛頓B．米C．米/秒D．米/秒24、如圖所示，一顆衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A，B，C，D是軌跡上的四個(gè)位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠(yuǎn)。B和D點(diǎn)是弧線ABC和ADC的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大B．衛(wèi)星在C點(diǎn)的加速度最大C．衛(wèi)星從A經(jīng)D到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T(mén)/2D．衛(wèi)星從B經(jīng)A到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T(mén)/25、如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h．若將小球A換為質(zhì)量為2m的小球B，仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為（已知重力加速度為g，且不計(jì)空氣阻力）（）A． B． C． D．06、(本題9分)在下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是（）A．物體在空中做平拋運(yùn)動(dòng)B．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻減速下落C．人乘電梯勻加速上升D．物體沿斜面勻速下滑7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)球，原來(lái)在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B兩球發(fā)生了對(duì)心碰撞。對(duì)于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們做了很多種猜測(cè)，下面的猜測(cè)結(jié)果有可能實(shí)現(xiàn)的是（）A．vA′＝－2m/s，vB′＝6m/sB．vA′＝2m/s，vB′＝2m/sC．vA′＝1m/s，vB′＝3m/sD．vA′＝－3m/s，vB′＝7m/s8、(本題9分)如圖所示，t=0時(shí)刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項(xiàng)正確的是A．a(chǎn)、b加速時(shí)，物體a的加速度大于b的加速度B．20s時(shí)，兩物體相距最遠(yuǎn)C．a(chǎn)、b相遇兩次D．第二次相遇在60s9、(本題9分)氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子的能級(jí)示意圖如圖4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A．54.4eV(光子)B．42.4eV(光子)C．48.4eV(光子)D．41.8eV(電子)10、(本題9分)輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過(guò)程中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是()A．系統(tǒng)的彈性勢(shì)能不變B．系統(tǒng)的彈性勢(shì)能增加C．系統(tǒng)的機(jī)械能不變D．系統(tǒng)的機(jī)械能增加11、(本題9分)如圖所示，斜面傾斜角為θ，從斜面的P點(diǎn)分別以v0和2v0的速度水平拋出AA．A、B兩球的水平位移大小之比為1:4B．A、B兩球飛行時(shí)間之比為1:2C．A、B兩球下落的高度之比為1:2D．A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為1:412、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩個(gè)高度相同的光滑固定斜面，傾角分別為α1和α1，且α1＜α1．質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從這兩個(gè)斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端，關(guān)于物體兩次下滑的全過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬時(shí)功率相同D．動(dòng)能的變化量相同二、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)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是以每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為計(jì)時(shí)單位取的計(jì)數(shù)點(diǎn))。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)紙帶求：若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時(shí)減少的重力勢(shì)能為_(kāi)___；動(dòng)能為_(kāi)___;從以上數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是_______________________；產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示,細(xì)繩的懸點(diǎn)剛好與一豎直放置的刻度尺零刻度線對(duì)齊.將畫(huà)著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心.用手帶動(dòng)鋼球,調(diào)整白紙的位置,設(shè)法使球剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的圓做圓周運(yùn)動(dòng),鋼球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.(1).用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力表達(dá)式為Fn=__________.(2).通過(guò)刻度尺測(cè)得小球運(yùn)動(dòng)軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中外力提供的向心力表達(dá)式為F=__________;(3).改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,多次實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的關(guān)系圖象為一直線時(shí),可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的,該圖線的斜率表達(dá)式為k=__________.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）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為．求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（2）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大??；（3）若以C點(diǎn)做為零電勢(shì)點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢(shì)．16、（12分）(本題9分)“套圈圈”是老少皆宜的游戲。如圖，某同學(xué)站在起始線后以初速度v1=8m/s拋出鐵絲圈，鐵絲圈拋出時(shí)在起始線正上方，套中地面上距離起始線后x1=4m處目標(biāo)。忽略空氣阻力，則：（1）鐵絲圈在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（1）若拋出鐵絲圈時(shí)圈距離地面不變，需套中距離起始線x1=6m處目標(biāo)。拋出鐵絲圈時(shí)速度的大小v1．17、（12分）(本題9分)如圖a所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車(chē)（可看成質(zhì)點(diǎn)），正以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)前方的水平路段BC較粗糙，汽車(chē)通過(guò)整個(gè)（1）求汽車(chē)在AB路段所受的阻力大小f；（2）求汽車(chē)剛好開(kāi)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a；（3）求BC路段的長(zhǎng)度L。

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、D【解析】

取B點(diǎn)為零重力勢(shì)能參考平面，則B點(diǎn)處的重力勢(shì)能為0，故A錯(cuò)誤；選取足球從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理可得：-mgh=mv2?mv02，因此足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為mv02-mgh，故B錯(cuò)誤；足球被踢出只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，則有EA=EB，由于取B處為零勢(shì)能參考面，因此足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能等于mv02-mgh，則在B處的機(jī)械能也為mv02-mgh，故D正確，C錯(cuò)誤．2、D【解析】

當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)高度為h，則有E=1當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時(shí)釋放，由動(dòng)量守恒定律可得：0=mv所以vA因此A球與B球獲得的動(dòng)能之比EkA：EkB=1：1所以B球獲得的動(dòng)能為：mg那么B球拋出初速度為vB則平拋后落地水平位移：s=xA.x2B.2xC.x與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.223、B【解析】

牛頓、米/秒、米/秒2都是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位，米是國(guó)際單位制中基本單位，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B?！军c(diǎn)睛】國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量，它們的在國(guó)際單位制中的單位稱(chēng)為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來(lái)的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。4、C【解析】

A、衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似于行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律：行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，則知衛(wèi)星與地球的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以衛(wèi)星在距離地球最近的A點(diǎn)速度最大，在距離地球最遠(yuǎn)的C點(diǎn)速度最小，衛(wèi)星在B、D兩點(diǎn)的速度大小相等；故A錯(cuò)誤；B、在橢圓的各個(gè)點(diǎn)上都是引力產(chǎn)生加速度，因A點(diǎn)的距離最小，則A點(diǎn)的加速度最大，故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)橢圓運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，則，故C正確.D、橢圓上近地點(diǎn)A附近速度較大，遠(yuǎn)地點(diǎn)C附近速度最小，則，；故D錯(cuò)誤.故選C.5、B【解析】

小球A下降h過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh﹣W1=0小球B下降h過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有:2m?gh﹣W1=﹣0聯(lián)立解得，故選B.6、A【解析】

物體在空中做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于只有重力做功，故機(jī)械能守恒；故A正確；運(yùn)動(dòng)員在空中勻減速下落時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均減小，故機(jī)械能不守恒；故B錯(cuò)誤；人乘電梯勻加速上升，重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加，機(jī)械能增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體沿斜面勻速下滑時(shí)，動(dòng)能不變，而重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能一定減??；故D錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】對(duì)于機(jī)械能是否守恒的判斷，關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件，也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析；兩種方法要注意靈活應(yīng)用．7、ABC【解析】

A．兩小球碰撞動(dòng)量守恒，初動(dòng)量為碰前總動(dòng)能碰后總動(dòng)量碰后總能量動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，可以實(shí)現(xiàn)，A正確；B．碰后總動(dòng)量碰后總動(dòng)能動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，可以實(shí)現(xiàn)，B正確；C．碰后總動(dòng)量碰后總動(dòng)能動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，可以實(shí)現(xiàn)，C正確；D．碰后總動(dòng)量碰后總動(dòng)能動(dòng)量守恒，機(jī)械能增加，違反能量守恒定律，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、CD【解析】

A.a、b加速時(shí)，a圖線的斜率小于b圖線的斜率，物體a的加速度小于物體b的加速度，故A錯(cuò)誤；B.0-20s時(shí)，a車(chē)運(yùn)動(dòng)，b車(chē)靜止，則此過(guò)程中兩車(chē)間距一直靠近，0-20s內(nèi)，a的位移為：，則在20s時(shí)兩物體相遇，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.速度-時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”表示位移，則0-40s內(nèi)a比b多運(yùn)動(dòng)的位移為：，在t=0時(shí)刻，b車(chē)在a車(chē)前方500m處，則在第40s末，a、b兩車(chē)相距S=x-500m=400m，因20s時(shí)刻，ab已經(jīng)相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，則b一定能追上a，所以在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，a、b兩車(chē)可以相遇兩次，故C正確；D.因20s時(shí)刻兩物體已經(jīng)相遇一次；由速度-時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”表示位移，則20-60s內(nèi)，ab通過(guò)的位移相等，則60s末ab再次相遇，故D正確。9、ACD【解析】

由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實(shí)現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收；而實(shí)物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收。氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：

△E1=E∞-E1=0-（-54.4

eV）=54.4

eV

△E2=E4-E1=-3.4

eV-（54.4

eV）=51.0

eV

△E3=E3-E1=-6.0

eV-（-54.4

eV）=48.4

eV

△E4=E2-E1=-13.6

eV-（54.4

eV）=40.8

eV

可見(jiàn)，42.4eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷。故選ACD。10、BD【解析】根據(jù)力的平衡條件可得F＝mgtanθ，彈簧彈力大小為F彈＝，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長(zhǎng)量大，所以由A位置到B位置的過(guò)程中，系統(tǒng)的彈性勢(shì)能增加，又由于重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加．11、AB【解析】

AB.根據(jù)tanθ＝t=可知飛行時(shí)間之比為1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比為1：2，則水平位移之比為1：1，故AB符合題意。C.根據(jù)h＝12gt2D.落在斜面上豎直分速度vy=gt=2v0tanθ，根據(jù)平行四邊形定則知，落在斜面上的速度v=可知落在斜面上的速度之比為1：2．故D不符合題意。12、AD【解析】試題分析：重力做功只與始末位置有關(guān)，根據(jù)公式WG=mgh確定重力做功情況．斜面光滑，物體下滑的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律分析物體滑到斜面底端時(shí)速度大小關(guān)系，由重力的平均功率公式=mgsinα?分析重力的平均功率關(guān)系．由重力的瞬時(shí)功率公式P=mgsinα?v分析重力的瞬時(shí)功率關(guān)系．解：A、兩個(gè)物體下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，故A正確．BD、斜面光滑，物體下滑的過(guò)程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知兩個(gè)物體滑到斜面底端時(shí)速度大小相等．重力的平均功率為=mgsinα?=mgsinα?，由于α1＜α1．則知重力的平均功率不同，而動(dòng)能的變化量等于mgh，可知?jiǎng)幽艿淖兓肯嗤蔅錯(cuò)誤，D正確．C、滑到底端重力的瞬時(shí)功率公式為P=mgsinα?v，m、v相等，而α1＜α1．則重力的瞬時(shí)功率不同．故C錯(cuò)誤．故選：AD【點(diǎn)評(píng)】本題主要機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系．關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律列出等式表示出需要比較的物理量表達(dá)式，要注意平均功率也可以根據(jù)公式=比較．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒。產(chǎn)生誤差的主要原因是重錘下落過(guò)程中受到阻力的作用（空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦阻力及打點(diǎn)時(shí)的阻力）。【解析】

重力勢(shì)能的減小量為：△EP=mghOB=1.91m（J）

B點(diǎn)時(shí)的速度為：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重錘下落到B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為：△EK＝12mvB2【點(diǎn)睛】該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，因此求出物體下落時(shí)重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可驗(yàn)證，但是由于存在誤差，物體下落時(shí)克服阻力做功，因此重力勢(shì)能的減小量略大于動(dòng)能的增加量.14、【解析】

（1）根據(jù)向心力公式：而得：Fn=；

（2）如圖由幾何關(guān)系可得：；（3）由上面分析得：整理得：故斜率表達(dá)式為：；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、(1