山西省汾陽市第二高級(jí)中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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：（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)如圖所示，一光滑地面上有一質(zhì)量為m′的木板ab，一質(zhì)量為m的人站在木板的a端，關(guān)于人由靜止開始運(yùn)動(dòng)到木板的b端(M、N表示地面上原a、b對(duì)應(yīng)的點(diǎn))，下列圖示正確的是A．B．C．D．2、(本題9分)下列關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)正確的是（）A．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓B．所有行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．所有行星的軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都不同D．所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道半徑成正比3、(本題9分)如圖所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后懸掛在O點(diǎn)，有兩個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），同時(shí)從大環(huán)兩側(cè)的對(duì)稱位置由靜止滑下．兩小環(huán)同時(shí)滑到大環(huán)底部時(shí)，速度都為v，重力加速度為g，則此時(shí)大環(huán)對(duì)輕桿的拉力大小為（）A．（2m+2M）g B．Mg﹣C．2m（g+）+Mg D．2m（﹣g）+Mg4、(本題9分)驚險(xiǎn)刺激的“時(shí)空之旅”飛車表演中，演員駕著摩托車（總質(zhì)量為m）在半徑為R的球形金屬網(wǎng)內(nèi)壁的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若某次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，安裝在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的壓力傳感器測(cè)出該圈內(nèi)車對(duì)金屬網(wǎng)壓力的大小分別是9mg和mg，則最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，演員及摩托車克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．5、光滑水平地面上靜止一質(zhì)量為1kg的物塊，某時(shí)刻開始受到一外力作用，外力F隨時(shí)間t的變化如圖所示。取g=10msA．2s末，物塊的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B．前2s內(nèi)，外力F做的功為64JC．3s末，外力F的功率為-4WD．4s內(nèi)，外力F的功率為2W6、(本題9分)物體1放在赤道上某處，物體2放在北緯60o上某處。由于地球的自轉(zhuǎn)，物體1與2的A．線速度之比為B．線速度之比為C．角速度之比為D．角速度之比為7、(本題9分)汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，則在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定值之前的一段時(shí)間內(nèi)，下列關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)的位移x、動(dòng)能Ek、牽引力F和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖象可能正確的是A． B． C． D．8、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠估算出地球質(zhì)量的是（）A．地球繞太陽運(yùn)行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度9、如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)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10、(本題9分)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．平拋運(yùn)動(dòng)過程中物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的改變量一定相等B．平拋運(yùn)動(dòng)每秒鐘速度變化量在數(shù)值上等于重力加速度C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度方向一定指向圓心D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)11、(本題9分)如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分別固定在x坐標(biāo)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)和x=6cm的位置上。在x軸上（）A．x=12cm處的場(chǎng)強(qiáng)為零B．x=14cm處的場(chǎng)強(qiáng)為零C．x=8cm處的電勢(shì)比x=10cm處的電勢(shì)低D．將一個(gè)負(fù)的試探電荷從x=15cm處移動(dòng)到x=20cm處的過程中，它的電勢(shì)能減少12、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh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)如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。①已準(zhǔn)備的器材有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需的器材是________（只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，填選項(xiàng)前的符號(hào)）。A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、刻度尺②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零.選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。其中測(cè)出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0.02s。由此可計(jì)算出物體下落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vE=______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.③若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，代入圖中所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將與_______進(jìn)行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證，從O點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中機(jī)械能是否守恒。④某同學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點(diǎn)O了，如圖所示.于是他利用剩余的紙帶進(jìn)行如下的測(cè)量：以A點(diǎn)為起點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h，計(jì)算出物體下落到各點(diǎn)的速度v，并作出v2-h圖像。圖中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應(yīng)該是直線_________；由圖像得出，A點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離為_________cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.14、（10分）(本題9分)在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，采用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是_________．A．保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量B．選取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打第1點(diǎn)與第2點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶來處理數(shù)據(jù)C．把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力D．必須先接通電源再釋放小車（2）如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A，B，C，D，E，F(xiàn)是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(biāo)出，測(cè)出小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m．從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，合力對(duì)小車做的功是___________，小車動(dòng)能的增量是____________．（用題中和圖中的物理量符號(hào)表示）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，粗糙水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量為m=0.2kg的物塊將彈簧由B點(diǎn)緩慢壓縮至C點(diǎn)后由靜止釋放，彈簧在C點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep=3.2J，物塊飛離桌面后恰好P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求∶(1)物塊通過P點(diǎn)的速度大小；(2)物塊經(jīng)過軌道最高點(diǎn)M時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(3)C、D兩點(diǎn)間的距離；16、（12分）如圖所示用三根長度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中．三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電．平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．(1)指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由．(2)若A球帶電量為Q，則B球的帶電量為多少？(3)若A球帶電量減小，B、C兩球帶電量保持不變，則細(xì)線AB、BC中的拉力分別如何變化？17、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一半徑R=0.2m的豎直光滑絕緣圓弧軌道BCD和絕緣粗糙水平軌道AB在B點(diǎn)相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OC和OD之間的夾角為θ=37°，電場(chǎng)與圓弧軌道BCD所在平面平行，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=-1×10-4C的帶負(fù)電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)，已知AB間距離S=2.3m，滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)所受合力的方向指向圓心O，且此時(shí)滑塊對(duì)圓弧軌道恰好沒有壓力。g取10m/s2，(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)滑塊通過C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力大??；(3)滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩因數(shù)。

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】

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，M、m系統(tǒng)動(dòng)量守恒，對(duì)于題中的“人板模型”，各自對(duì)地的位移為sM、sm，且有MsM=msm，sM+sm=L板（有時(shí)也稱為平均動(dòng)量守恒），解得：sm=，sM=；以M點(diǎn)為參考，人向右運(yùn)動(dòng)，木板向左運(yùn)動(dòng)，且人向右運(yùn)動(dòng)的位移加上木板向左運(yùn)動(dòng)的位移之和為板的長度，所以D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】動(dòng)量守恒定律是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，又可應(yīng)用于整個(gè)高中物理，所以它是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容，更是復(fù)習(xí)備考的一個(gè)難點(diǎn)．在應(yīng)用定律時(shí)應(yīng)該注意其條件性、矢量性、相對(duì)性和普遍性.2、A【解析】

A．根據(jù)開普勒第一定律，所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故選項(xiàng)A正確；B．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓而不是圓，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．與開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等矛盾，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3、C【解析】每個(gè)小環(huán)滑到大環(huán)底部時(shí)，有，則大環(huán)的作用力為：，方向向下，則兩小環(huán)同時(shí)滑到大環(huán)底部時(shí)，大環(huán)對(duì)輕桿的拉力為Mg+2m(g+v2/R)，C正確．4、A【解析】

在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：且解得：在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：且解得：對(duì)最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：解得：。A.mgR與計(jì)算結(jié)果相符，A正確。B.與計(jì)算結(jié)果不符，B錯(cuò)誤。C.與計(jì)算結(jié)果不符，C錯(cuò)誤。D.與計(jì)算結(jié)果不符，D錯(cuò)誤。5、D【解析】

AB.0-2s物體的加速度為a物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)發(fā)生的位移為x1力F做功為WF2s時(shí)力F反向，所以加速度反向，物體沿原來的運(yùn)動(dòng)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB項(xiàng)與題意不相符；C.2～4sa23s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項(xiàng)與題意不相符；D.2～4sx2力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內(nèi)外力F的功率為P故D項(xiàng)與題意相符。6、B【解析】

AB.物體1、2均隨地球一起自轉(zhuǎn)，角速度相同，設(shè)地球半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有：物體2圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，線速度得：線速度與半徑成正比，所以，A錯(cuò)誤B正確。CD.根據(jù)以上分析可知，角速度之比為，CD錯(cuò)誤。7、CD【解析】

根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)的特征，找到圖像對(duì)應(yīng)放熱函數(shù)關(guān)系，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷.【詳解】汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運(yùn)動(dòng)，則由x=at2可知，圖像A錯(cuò)誤；動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車所受阻力與速度成正比，即f=kv=kat，則由牛頓第二定律：F-kat=ma，即F=ma+kat，選項(xiàng)C正確；發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，選項(xiàng)D正確；故選CD.8、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到太陽的萬有引力充當(dāng)向心力，用它運(yùn)動(dòng)周期表示向心力，由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質(zhì)量M=4π2r3【點(diǎn)睛】解答萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用時(shí)要明確天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其受到的萬有引力提供向心力，會(huì)用線速度、角速度、周期表示向心力，同時(shí)注意公式間的化簡．9、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.10、AB【解析】

A.平拋運(yùn)動(dòng)過程中物體的加速度恒定為g，則在相等時(shí)間內(nèi)速度的改變量為?v=gt，則一定相等，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)?v=gt可知，平拋運(yùn)動(dòng)每秒鐘速度變化量在數(shù)值上等于重力加速度g，選項(xiàng)B正確；C.只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度方向才一定指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向指向圓心，則其加速度是不斷變化的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；11、AC【解析】

AB．兩電荷間距離，設(shè)電荷Q2右側(cè)r處場(chǎng)強(qiáng)為0，則：解得：即x=12cm處的場(chǎng)強(qiáng)為零，所以x=6cm到x=12cm間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，處場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向。故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C．x=6cm到x=12cm間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則x=8cm處的電勢(shì)比x=10cm處的電勢(shì)低。故C項(xiàng)正確。D．處場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向，則x=15cm處的電勢(shì)大于x=20cm處的電勢(shì)；將一個(gè)負(fù)的試探電荷從x=15cm處移動(dòng)到x=20cm處的過程中，它的電勢(shì)能增加。故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5，物體的重力勢(shì)能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定必需的器材．(2)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E點(diǎn)的速度．(3)根據(jù)重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，列出機(jī)械能守恒的表達(dá)式．(4)抓住A點(diǎn)速度不為零，得出正確的圖線，結(jié)合O點(diǎn)的速度為零，結(jié)合圖線得出A點(diǎn)距離O點(diǎn)的距離．【詳解】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是交流電源，在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度，重錘的質(zhì)量可以不測(cè)；故選D．(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則E點(diǎn)的瞬時(shí)速度.(3)當(dāng)重力勢(shì)能的減小量mgh2與動(dòng)能的增加量相等，則機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證與gh2是否相等；(4)以A點(diǎn)為起點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h，由于A點(diǎn)速度不為零，可知h=0時(shí)，縱軸坐標(biāo)不為零，可知正確的圖線為a;由圖像a可知，初始位置時(shí)，速度為零，可知A點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離為10.0cm．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)通過原理確定測(cè)量的物理量．以及掌握紙帶的處理，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度．14、Cmgs【解析】

（1）[1]小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：①鉤碼有：②解得：，由此可知當(dāng)時(shí)，夠碼的重力等于繩子的拉力即為小車是合外力，故適當(dāng)墊高長木板右端，以平衡摩擦力，使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故選C。（2）[2]把鉤碼的重力當(dāng)做合外力，則從到點(diǎn)合外力做功為，[3]利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度可求