2022-2023学年安徽省肥东县圣泉中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)牛顿曾经设想：在一座高山上水平架起一门大炮，只要这门炮的威力足够大，炮弹的速度足够快，炮弹就可以围绕地球不停地转而不会掉下来。在不计空气阻力的情况下，下列关于炮弹的速度及运动情况的描述正确的是A．如果炮弹的速度是1km/s，它必将落到地球表面B．如果炮弹的速度是7km/s，它将不会落到地球表面C．如果炮弹的速度是13km/s，它将围绕地球运动D．无论炮弹的速度是多大，它都将围绕地球运动2、(本题9分).已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为()A． B． C． D．3、某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小4、(本题9分)下列对有关情景的描述，符合物理学实际的是A．火车轨道在弯道处应设计成“外轨比内轨高”B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车所受重力C．洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水分甩掉D．宇航员在绕地球做匀速圆周运动的航天器内悬浮时处于平衡状态5、在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A． B．C． D．6、(本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒7、(本题9分)2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力,则以下说法正确的是()A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速C．嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中,加速度变大D．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度8、(本题9分)如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为C．小球B升高至斜面右侧L/2处时，小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为9、嫦娥四号探测器成功发射，开启了我国月球探测的新旅程，探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现了人类首次月球背面软着陆.如图为探测器绕月球的运行轨道示意图，其中轨道I为圆形轨道，轨道II为椭圆轨道.下列关于探测器的说法中正确的是A．在轨道I、轨道II上通过P点时的动能相等B．在轨道I通过P点的加速度比在轨道II通过P点的加速度大C．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中动能变大D．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中的机械能守恒10、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为，带正电且电量均为。在它们连线的水平中垂线上固定一根长为、内壁光滑的绝缘细管（水平放置），有一带正电且电量为的小球以初速度从管口射入，则（）A．小球先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动B．小球的电势能始终不变C．小球受到的库仑力先做负功后做正功D．从入口到出口沿着细管电势先升高后降低二、实验题11、（4分）(本题9分)在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1（1）需要的测量仪器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E．打点计时器F．圆规（2）必须要求的条件是_______A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（3）某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_________．（4）在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间mD．测量长度的误差12、（10分）(本题9分)某学习小组要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他们的实验如下：在离地面一定高度的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面．（1）该小组同学经过讨论认为：实验中若不计空气阻力的影响，可以认为弹簧压缩后具有的弹性势能EP与小球被抛出的动能EK相等．你认为他们的讨论是否正确？答：___________（2）已知重力加速度大小为g，若要求得小球被抛出时的动能EK，你认为至少还需要测量下列物理量中的__________________（只填正确答案的序号）A．小球的质量mB．弹簧的压缩量xC．桌面到地面的高度hD．小球抛出点到落地点的水平距离s（3）请你用所选取的测量量和已知量推导出表示EK的表达式．__________（4）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系，EP与x的______________次方成正比．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

根据，解得：，因，则当r=R时有；A.如果炮弹的速度是1km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项A正确；B.如果炮弹的速度是7km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项B错误；C.如果炮弹的速度是13km/s>7.9km/s，则它将脱离地球的引力，不再围绕地球运动，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.2、B【解析】根据得，地球的质量，故选项B正确．点睛：根据万有引力等于重力，结合地球表面的重力加速度和地球的半径，求出地球的质量．3、C【解析】

由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．4、A【解析】

A．火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力，弯道处设计成外轨高内轨低，故A正确；B．在最高点，则得故B错误；C．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故C错误；D．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的宇航员重力提供向心力，处于完全失重状态，故D错误。故选A。5、C【解析】

赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．6、AC【解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．7、BC【解析】已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据，可以求出月球的质量，由于月球的半径未知，则无法求出月球的密度．故A错误．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，而进入椭圆轨道．故B正确．嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中，万有引力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度变大．故C正确．从P点到Q点，万有引力做正功，根据动能定理，知道嫦娥三号的动能增加，则P点的速度小于Q点的速度，故D错误．故选BC．点睛：嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．知道变轨的原理是解决本题的关键．8、ABC【解析】

A.小球A下滑过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，刚开始，AB球的速度都增大，所以系统动能增大，则重力势能减小，故A项与题意相符；B.A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得：故B项与题意相符；C.小球B升高的过程中，根据动能定理得：解得：此时，重力对小球A做功的功率为：重力对小球B做功的功率为故C项与题意相符；D.B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得：解得：根据动能定理研究B得：解得：故D项与题意不相符。9、CD【解析】

A.嫦娥四号探测器在P位置从圆形轨道I变到椭圆轨道II时，需制动减速做近心运动，则在轨道I的动能大于轨道II上的动能，故A错误；B.同在P点位置相同，万有引力相同，则加速度相同，故B错误；CD.在轨道II上探测器只受万有引力作用，则从P点运动到Q点的过程中，引力做正功，动能增大，机械能守恒，故C、D正确.10、CD【解析】

A．根据等量同种正电荷的电场线分布情况，电荷量为+q

的小球以初速度v0

从管口射入的过程，由于电场线不均匀，所以电场力是变力，加速度变化，不是匀变速运动，故A错误；BC．电场力先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，故B错误，C正确；D．沿电场线方向电势降低，所以沿着细管电势先升高后降低，故D正确；故选CD。二、实验题11、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．

（2）A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；

B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；

D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；

故选ABD．

（3）根据动量守恒定律，有：

代入数据，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；

B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；

C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；

D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；12、正确A、C、D二【解析】

(1)[1]．释放弹簧后，弹性势能减小，动能增大，当弹簧恢复自然长度时，小钢球恰好从桌子边缘弹出，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能，故他们的讨论是正确的；（2、3）[2][3]．小球被抛出时的动能

①小球接下来做平抛运动，有s=vt

②h=

③联立解得v=由①②