2021-2022學(xué)年山西省大同市陽高縣第一中學(xué)物理高一下期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)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(cuò)的得0分。1、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:12、(本題9分)當(dāng)重力對物體做正功時(shí)，物體的（）A．重力勢能一定增加，動(dòng)能一定減小B．重力勢能一定減小，動(dòng)能一定增加C．重力勢能不一定減小，動(dòng)能一定增加D．重力勢能一定減小，動(dòng)能不一定增加3、(本題9分)一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，下列哪個(gè)物理量保持恒定不變（）A．速度B．加速度C．動(dòng)能D．重力勢能4、(本題9分)某彈簧的彈力(F)-伸長量(x)圖像如圖所示，那么彈簧由被拉長2cm到被拉長4cm的過程中，彈力做功和彈性勢能的變化量為：A．0.3J，0.3J B．-0.3J，0.3J C．0.6J，0.6J D．-0.6J，0.6J5、(本題9分)某研究小組通過實(shí)驗(yàn)測得兩滑塊碰撞前后運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移—時(shí)間圖象．圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系．已知相互作用時(shí)間極短，由圖象給出的信息可知()A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度大小之比為7∶2B．碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)量大小比滑塊Ⅱ的動(dòng)量大小大C．碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)能比滑塊Ⅱ的動(dòng)能小D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的6、(本題9分)平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2成正比B．滑片p向右滑動(dòng)的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率7、A、B、C為電場中電場線上的三個(gè)點(diǎn)，一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，并開始計(jì)時(shí)，先后沿直線經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)過程中的v-t如圖所示，下列說法正確的是A．電場方向由A指向CB．A、B、C三點(diǎn)中B點(diǎn)場強(qiáng)最大C．小球由B至C過程中平均速度等于5.5m/sD．B、C兩點(diǎn)間電勢差大小|UBC|大于A、B兩點(diǎn)間電勢差大小|UAB|8、質(zhì)量為的小球由輕繩和分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的點(diǎn)和點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩與水平方向成角，繩沿水平方向且長為，則下列說法正確的是（）A．繩的張力不可能為零B．角速度越大，繩的張力越大C．當(dāng)角速度時(shí)，繩將出現(xiàn)彈力D．若繩突然被剪斷，則繩的彈力一定發(fā)生變化9、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)相鄰等勢面，并滿足，a、b間的距離小于b、c間的距離，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法正確的是A．三個(gè)等勢面中，c的電勢一定最高B．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定比在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小C．粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在P點(diǎn)時(shí)的電勢能小D．粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做的功小于從N點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做的功10、(本題9分)如圖所示，一對水平放置的平行金屬板AB中央有一個(gè)靜止的電子e（不計(jì)重力），兩板間距離足夠大．0～4s內(nèi)在兩板間加上如圖所示的交變電壓后，則下列反映電子加速度a、速度v、位移x和動(dòng)能四個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律中正確的是（所涉及的矢量均取向上方向?yàn)檎〢．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組利用自由落下的重錘和電火花計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的__________相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變．(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，他們得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖2所示，已知重錘的質(zhì)量為1kg，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中：物體重力勢能的減少量為______J，物體動(dòng)能的增加量為______J．(取兩位有效數(shù)字)．12、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；②將細(xì)繩一端連在小車上，另一端繞過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該滑輪與小車間的細(xì)繩與木板平行；③測出小車遮光板與光電門之間的距離L，接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時(shí)間t；④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)中還需測量的物理量有_________；A．小車上遮光板的寬度dB．小車和遮光板總質(zhì)量m1C．鉤碼的質(zhì)量m2D．鉤碼下落的時(shí)間t′(2)圖中游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度d為_______mm；(3)由實(shí)驗(yàn)步驟和(1)選項(xiàng)中測得的物理量，改變L的大小，重復(fù)步驟③、④，可得到系統(tǒng)動(dòng)能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量，其原因可能是________________

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(gè)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(cuò)的得0分。1、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ2、D【解析】試題分析：根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得：當(dāng)重力對物體做正功時(shí)，重力勢能一定減?。鶕?jù)動(dòng)能定理知道：當(dāng)重力對物體做正功時(shí)，物體可能還受到其他的力做功，所以對物體做的總功可能是正功，也有可能是負(fù)功，也有可能為0，所以物體的動(dòng)能可能增加，也有可能減小，也有可能不變．故選D．考點(diǎn)：重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系．點(diǎn)評(píng)：解這類問題的關(guān)鍵要熟悉功能關(guān)系，也就是什么力做功量度什么能的變化．根據(jù)力做功的正負(fù)來判斷能的增減．3、B【解析】自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，過程中加速度恒定，速度在增大，動(dòng)能在增大，重力做正功，重力勢能減小，故B正確．4、B【解析】

彈力隨位移均勻變化，可用平均力法求彈力的功；或著借助彈性勢能的表達(dá)式，由此計(jì)算彈簧形變之后的彈性勢能．【詳解】由胡克定律F=kx，可知彈力隨位移(即形變量x)均勻變化，故，可得，因彈簧是伸長，故彈力做負(fù)功為-0.3J，根據(jù)功能關(guān)系可知彈性勢能增加0.3J；故選B.【點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)是掌握變力做功的一種求解方法：平均力法，其次要知道x指形變量，包含壓縮量和伸長量．5、D【解析】根據(jù)s—t圖像的斜率等于速度，可知碰前滑塊Ⅰ速度為v1＝－2m/s，滑塊Ⅱ的速度為v2＝0.8m/s，則碰前速度大小之比為5：2，故A錯(cuò)誤；碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞前，滑塊Ⅰ的動(dòng)量為負(fù)，滑塊Ⅱ的動(dòng)量為正，由于碰撞后總動(dòng)量為正，故碰撞前總動(dòng)量也為正，故碰撞前滑塊Ⅰ的動(dòng)量大小比滑塊Ⅱ的小，故B錯(cuò)誤；碰撞后的共同速度為v＝0.4m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由動(dòng)能的表達(dá)式可知，，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D6、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉(zhuǎn)電場中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動(dòng)的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項(xiàng)B正確；CD．當(dāng)粒子在加速電場中一直被加速時(shí)，飛出偏轉(zhuǎn)電場的速率最大，即當(dāng)U1=E時(shí)粒子的速率最大，根據(jù)動(dòng)能定理解得選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。7、BD【解析】

A.根據(jù)圖線可知，帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，速度逐漸增大，說明電場力方向由A指向C，但小球的電性未知，故無法判斷電場強(qiáng)度的方向，故A錯(cuò)誤；B.由圖知，小球在B處加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三點(diǎn)中B點(diǎn)場強(qiáng)最大，故B正確；C.如果小球從B到C做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則小球的平均速度為，但小球由B至C過程中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，位移大于勻加速過程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)動(dòng)能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正確。8、AC【解析】

A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確。B．根據(jù)豎直方向上平衡得Fasinθ=mg解得可知a繩的拉力不變，故B錯(cuò)誤。C．當(dāng)b繩拉力為零時(shí)，有解得可知當(dāng)角速度時(shí)，b繩出現(xiàn)彈力。故C正確。D．由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、AB【解析】

帶電粒子所受的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于粒子帶負(fù)電，因此電場垂直于等勢線向上，c的電勢一定最高，故A正確．從M到P過程中電場力做正功，電勢能降低，動(dòng)能增大，因此，粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在P點(diǎn)時(shí)的電勢能大，粒子在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定比在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能?。蔅正確，C錯(cuò)誤．MN間的電勢差等于NP間的電勢差，根據(jù)W=qU知，粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做的功等于粒子從N點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做的功，故D錯(cuò)誤．故選AB.【點(diǎn)睛】掌握帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與力的方向的關(guān)系是解題的前提，靈活應(yīng)用場強(qiáng)方向與等勢面垂直，以及電場力做功與動(dòng)能、電勢能變化的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．10、AB【解析】

0-1s內(nèi)，電壓不變，則板間的電場強(qiáng)度不變，電子在板間受到不變的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度恒定不變，所以0-1s電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1-2s，電場力反向，加速度方向反向，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直至速度為零，2-3s，電場力正向不變，電子有開始做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，3-4s，電場力反向不變，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到4s末速度為零；A.0-1s，加速度恒定不變，為正，1-2s加速度為負(fù)，且恒定不變，2-3s加速度恒為正，且不變，3-4s加速度為負(fù)，且不變，故A項(xiàng)符合題意；BC.0-1s，2-3s物體做正向的勻加速的直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象為傾斜的直線，x-t圖象為拋物線，1-2s，3-4s物體做正向的勻減速的直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象為傾斜的直線，x-t圖象為拋物線，故B項(xiàng)符合題意，C項(xiàng)不符合題意；D.因?yàn)榭芍?，v-t圖象為直線，則Ek-t圖象為曲線，故D項(xiàng)不符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題11、重力勢能與動(dòng)能0.48J0.47J【解析】

根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下落的高度求出重力勢能的減小量，結(jié)合動(dòng)能增加量和重力勢能減小量的關(guān)系判斷機(jī)械能是否守恒．【詳解】（1）[1]．本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變；（2）[2][3]．從O到B的過程中，重力勢能的減小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×10?2J=0.48JB點(diǎn)的速度則動(dòng)能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.