山西省太原市山西大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(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，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫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，錯選和不選得零分）1、發(fā)現(xiàn)“所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓”的規(guī)律的科學(xué)家是A．第谷 B．開普勒 C．牛頓 D．卡文迪許2、(本題9分)物體做勻速圓周運(yùn)動時，保持不變的物理量是A．速度B．加速度C．合外力D．動能3、(本題9分)如圖所示，兩根長度不同的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端各系一個相同的小鐵球，兩小球恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則（）A．A球受繩的拉力較大B．它們做圓周運(yùn)動的角速度不相等C．它們所需的向心力跟軌道半徑成反比D．它們做圓周運(yùn)動的線速度大小相等4、如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點(diǎn)A、B、C。在自行車勻速騎行時，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B．B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等C．A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度D．C點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度5、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，兩端連著物體A和B放在光滑水平面上，如果物體A被水平速度為v0的子彈射中并嵌在物體A中，已知物體A的質(zhì)量為物體B的質(zhì)量的，子彈的質(zhì)量是物體B質(zhì)量的．彈簧被壓縮到最短時物體B的速度為（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，大氣球質(zhì)量為100kg，載有質(zhì)量為50kg的人，靜止在空氣中距地面20m高的地方，氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面，為了安全到達(dá)地面，則這繩長至少應(yīng)為（不計人的高度，可以把人看作質(zhì)點(diǎn)）（）A．10m B．30m C．40m D．60m7、兩個小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s8、如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動膜片與固定電極構(gòu)成了一個電容器，當(dāng)振動膜片在聲壓的作用下振動時，兩個電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號就變成了電信號．則當(dāng)振動膜片向右振動時()A．電容器電容值增大B．電容器帶電荷量減小C．電容器兩極板間的場強(qiáng)增大D．電阻R上電流方向自左向右9、(本題9分)如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．10、下列運(yùn)動中的物理量，不變的是A．平拋運(yùn)動中的勢能B．平拋運(yùn)動中的加速度C．勻速圓周運(yùn)動中的動能D．勻速圓周運(yùn)動中的向心加速度11、(本題9分)受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上做直線運(yùn)動，其v－t圖象如圖所示，則A．在0～t1秒內(nèi)，外力F的大小不斷減小B．在t1時刻，外力F為零C．在t1～t2秒內(nèi)，外力F的大小可能不斷減小D．在t1～t2秒內(nèi)，外力F的大小可能先減小后增大12、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時與彈簧接觸，到C點(diǎn)時彈簧被壓縮到最短．若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機(jī)械能守恒B．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒C．小球從B→C的過程中減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到B點(diǎn)時動能最大二、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)在用重錘下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的5個點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）（1）這五個數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的器材，其編號為________．（多選、漏選均不得分）A．打點(diǎn)計時器（包括紙帶）；B．重錘；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．運(yùn)動小車（3）實(shí)驗(yàn)中紙帶的_______端與重物相連(填“O”或“E”)．（4）某同學(xué)用重錘在OD段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，OD距離用h來表示，他用vD=計算與D點(diǎn)對應(yīng)的重錘的瞬時速度，得到動能的增加量，這種做法_______．（填“對”或“不對”）（5）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖線的斜率表示_______________．（6）若重錘質(zhì)量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O點(diǎn)到打下D點(diǎn)，重錘重力勢能的減少量為_____J，而動能的增加量為______J（均保留三位有效數(shù)字）．（7）實(shí)驗(yàn)中，動能的增加量小于重力勢能的減少量，其主要原因是___________．14、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定的實(shí)驗(yàn)中（1）有些器材類型不同但功能相向，下圖中的甲和乙都是________（填“計時”、“測速”或“測距”）的儀器．其中使用交流220V電源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材組裝好，釋放重錘前瞬間的情景如圖所示，其中操作合理的是________（3）該實(shí)驗(yàn)中，下列方法有助于減小實(shí)驗(yàn)差的是________A．在重錘的正下地面鋪海綿B．根據(jù)計算重錘下降高度h時所獲得動能C．重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，重物必須從同一位置開始下落D．重物的密度盡量大一些（4）采用交流電源的頻率為，打點(diǎn)計時器打下O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時，質(zhì)量重錘開始下落，得到如圖所示的紙帶．A、B、C是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的3個點(diǎn)，刻度尺0刻線與O點(diǎn)對齊，A、B、C三個點(diǎn)所對刻度如圖所示．從開始到下落至B點(diǎn)，重錘下降過程中減少的重力勢能是，增加的動能是________J．（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)某同學(xué)用圓錐擺探究圓周運(yùn)動的課外實(shí)驗(yàn)中，把不可伸長的輕繩穿過用手固定的豎直光滑圓珠筆管，筆管長為l，輕繩兩端栓著質(zhì)量分別為4m、5m的小球A和小物塊B，開始實(shí)驗(yàn)時，用手拉著小球A使它停在筆管的下端，這時物塊B距筆管的下端距離為l，筆管的下端到水平地面的距離為10l，拉起小球A，使繩與豎直方向成一定夾角，給小球A適當(dāng)?shù)乃剿俣?，使它在水平面?nèi)做圓周運(yùn)動，上述過程中物塊B的位置保持不變，已知重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，（1）求繩與豎直方向夾角θ和小球A做圓周運(yùn)動的角速度；（2）若小球A做（1）問中圓周運(yùn)動時剪斷輕繩，求小球A第一次落地點(diǎn)到物塊B落地點(diǎn)間的距離s；（3）若某同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時不斷晃動筆管，使小球A帶動B上移，當(dāng)B上升到筆管下方某位置，系統(tǒng)穩(wěn)定后，測得小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的角速度為，求此過程中人對A、B組成的系統(tǒng)做功W．16、（12分）(本題9分)如圖所示，物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，在A的上方O點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，線長L＝0.8m．現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放，并在最低點(diǎn)與A物體發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的最大高度為h＝0.2m．已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，A、C碰撞時間極短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細(xì)線的拉力大?。?2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大??；(3)若物體A未從小車B上掉落，小車B的最小長度為多少？17、（12分）(本題9分)偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行,它的運(yùn)行軌道距地面高為,要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部都拍攝下來,衛(wèi)星在通過赤道上空時,衛(wèi)星上的攝影像機(jī)至少應(yīng)拍地面上赤道圓周的弧長是多少?設(shè)地球半徑為,地面處的重力加速度為,地球自轉(zhuǎn)的周期為．

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓軌道的一個焦點(diǎn)上．所以發(fā)現(xiàn)所有行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓的科學(xué)家是開普勒．故選B.2、D【解析】考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．分析：對于物理量的理解要明確是如何定義的決定因素有哪些，是標(biāo)量還是矢量，如本題中明確描述勻速圓周運(yùn)動的各個物理量特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵，尤其是注意標(biāo)量和矢量的區(qū)別．解答：解：在描述勻速圓周運(yùn)動的物理量中，線速度、向心加速度、向心力這幾個物理量都是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此這些物理量是變化的；動能是標(biāo)量只與速度的大小有關(guān)，所以動能不變，所以D正確．故選D．點(diǎn)評：本題很簡單，考察了描述勻速圓周運(yùn)動的物理量的特點(diǎn)，但是學(xué)生容易出錯，如誤認(rèn)為勻速圓周運(yùn)動線速度不變．3、A【解析】

設(shè)繩子與豎直方向之間的夾角為，A．小球在豎直方向上的合力等于零，有解得A球與豎直方向上的夾角大，故A球受繩子的拉力較大，A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律可得兩球的豎直高度相同，即相同，則相同，故B錯誤；C．向心力等于合外力，即與r成正比，C錯誤；D．圓周運(yùn)動的線速度角速度相同，半徑不同，則線速度不等，D錯誤。故選A。4、C【解析】

A.AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等。故A錯誤；B.BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，半徑不相等，根據(jù)v=rω可知線速度不相等。故B錯誤；C.AB兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)an=v2r，AD.BC點(diǎn)的角速度是相等的，根據(jù)an=ω2r，C點(diǎn)的半徑比較大，所以C點(diǎn)的向心加速度大于B點(diǎn)的向心加速度，故D錯誤；5、B【解析】對子彈、滑塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，A、B速度相等時彈簧被壓縮到最短．

設(shè)B的質(zhì)量為m，根據(jù)動量守恒定律可得：由此解得：，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)ACD錯誤．點(diǎn)睛：本題考查了動量守恒綜合問題，解答這類問題的關(guān)鍵是弄清運(yùn)動過程，正確選擇狀態(tài)，然后根據(jù)動量守恒列方程求解．6、B【解析】人與氣球組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)人的速度v1，氣球的速度v2，設(shè)運(yùn)動時間為t，以人與氣球組成的系統(tǒng)為研究對象，以向下為正方向，由動量守恒得：m1v1-m2v2=0，則，，，則繩子長度L=s氣球+s人=10m+20m=30m，即繩子至少長30m長，故選B．【點(diǎn)睛】本題為動量守恒定律的應(yīng)用，屬于人船模型的類別，關(guān)鍵要找出人和氣球的速度關(guān)系和繩子長度與運(yùn)動路程的關(guān)系．7、AD【解析】

由動量守恒，可驗(yàn)證四個選項(xiàng)都滿足要求。再看動能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項(xiàng)B；選項(xiàng)C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運(yùn)動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實(shí)際的，因此C錯誤；驗(yàn)證選項(xiàng)A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項(xiàng)A(完全非彈性碰撞)和選項(xiàng)D(彈性碰撞)。8、AC【解析】

則當(dāng)振動膜片向右振動時板間距離減小，根據(jù)公式，所以電容增大，又因?yàn)殡娐方油ㄋ噪妷翰蛔?，?jù)可知電荷量增加，電容被充電，則電阻R上電流方向自右向左，電容器兩極板間的場強(qiáng)增大，故AC正確，BD錯誤．故選AC．9、AD【解析】

根據(jù)知，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A正確；由知：，所以vB>vA，又因?yàn)橘|(zhì)量相等，所以EkB>EkA，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積相等，所以C錯誤；由開普勒第三定律知，D正確．【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是要掌握天體運(yùn)動的規(guī)律，萬有引力提供向心力．選項(xiàng)C容易錯選，原因是開普勒行星運(yùn)動定律的面積定律中有相等時間內(nèi)行星與太陽的連線掃過的面積相等．這是針對某一行星的，而不是兩個行星．10、BC【解析】

A．做平拋運(yùn)動的物體，重力做了正功，可知物體的重力勢能減小，故A錯誤；B．做平拋運(yùn)動的物體只受重力作用，加速度等于重力加速度，做勻變速曲線運(yùn)動，即加速度不變，故B正確；C．做勻速圓周運(yùn)動的物體的速度大小不變，根據(jù)Ek＝12mv2D．做勻速圓周運(yùn)動時，合外力提供向心力，物體的加速度即為向心加速度，一直指向圓心位置，即向心加速度的方向改變，故D錯誤。11、ACD【解析】

v-t圖象中，斜率表示加速度，從圖象中可以看出0～t1秒內(nèi)做加速度越來越小的加速運(yùn)動，t1～t2秒內(nèi)做加速度越來越大的減速運(yùn)動，兩段時間內(nèi)加速度方向相反；根據(jù)加速度的變化情況，分析受力情況。【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)加速度可以用v-t圖線的斜率表示，所以在0～t1秒內(nèi)，加速度為正并不斷減小，根據(jù)加速度a=F-μmgB項(xiàng)：在t1時刻，加速度為零，所以外力F等于摩擦力，不為零，故B錯誤；C項(xiàng)：在t1～t2秒內(nèi)，加速度為負(fù)并且不斷變大，根據(jù)加速度的大小a=F-μmgD項(xiàng)：如果在F先減小一段時間后的某個時刻，F(xiàn)的方向突然反向，根據(jù)加速度的大小a=F+μmg故選：ACD?！军c(diǎn)睛】本題考查v-t圖線的相關(guān)知識點(diǎn)，涉及牛頓第二定律的應(yīng)用及受力分析的能力。12、AC【解析】從A到B的過程中，小球僅受重力，只有重力做功，所以小球的機(jī)械能守恒．故A正確．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒．故B錯誤．B到C的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球減小的機(jī)械能等于彈簧的彈性勢能的增加量．故C正確．小球到B點(diǎn)時，重力大于彈力，小球?qū)⒗^續(xù)向下加速，隨著彈力的增加，在BC間某位置彈力等于重力時，加速度為零，此時小球的動能最大，選項(xiàng)D錯誤；故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不對；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物體在下落過程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OB讀數(shù)．第二空.實(shí)驗(yàn)中必須要用的器材有：A.打點(diǎn)計時器（包括紙帶）；B.重錘；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.運(yùn)動小車；故選ABD.第三空.由紙帶上的點(diǎn)跡分布可知，從O點(diǎn)到E點(diǎn)做勻加速運(yùn)動，因此實(shí)驗(yàn)中紙帶的O端與重物相連．第四空.不對；在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，由于存在阻力物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時小車的瞬時速度大??；即．第五空.由機(jī)械能守恒定律可知：mgh=mv2；變形可知：gh=，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線，圖線的斜率表示重力加速度g；第六空.從O到打下D點(diǎn)，重錘重力勢能的減少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；第七空.利用勻變速直線運(yùn)動的推論；則EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；則動能的增加量△Ek=0.376J；第八空.通過計算可知動能的增加量小于重力勢能的減小量，其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．14、計時乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都是計時儀器，電磁打點(diǎn)計時器使用4-6V的電壓，電火花計時器使用220V的電源，即使用交流220V電源的是乙．

(2)[3].在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計時器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故A正確，BCD錯誤；

(3)[4].A.在重錘的正下方地面鋪海綿，是防止損壞儀器，對減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有幫助，故A錯誤；

B.重錘下降過程不是自由落體運(yùn)動，加速度不等于g，故B錯誤；

C.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯誤；

D.選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實(shí)驗(yàn)誤差，故D正確；

(4)[5].根據(jù)刻度尺的指示可知：AC之間的距離為：xAC=22.60cm-15.