2021-2022学年北京丰台区北京第十二中学高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)首次测出万有引力常量的科学家是A．开普勒 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．卡文迪许2、(本题9分)做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的量是（）A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力3、如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是A．小物块仅受到重力和支持力的作用B．小物块受到重力、支持力和向心力的作用C．小物块受到的摩擦力产生了向心加速度D．小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧4、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（）A．球体对挡板的压力为5NB．球体对挡板的压力为NC．球体对挡板的压力为10ND．球体对档板的压力为N5、(本题9分)如图为平抛运动轨迹的示意图，对轨迹上的A、B两点，下列说法正确的是A．A的点速度方向沿切线向下，受力方向竖直向下B．B点的速度方向沿切线向下，受力方向沿切线向下C．A、B两点的速度、加速度均不同D．A、B两点的速度、加速度均相同6、(本题9分)圆周运动中，对于向心加速度an与r，从an＝ω2r看an与r成正比，从an＝看an与r成反比，那么()A．an与r成正比不对B．an与r成反比不对C．两个说法都不对D．两种说法都对，只是条件不同说法不一样而已7、(本题9分)若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小8、下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A．由公式知，电场强度与点电荷所受电场力成正比，与点电荷的电荷量成反比B．由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比C．由公式可知，电场强度与电荷量成正比，与成反比D．以上说法均不正确9、(本题9分)如图所示，图中K、L、M为静电场中的三个相距较近的等势面．一带正电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动，已知粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是（）A．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能B．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能C．K、L、M三个等势面的电势关系为φK<φL<φMD．K、L、M三个等势面的电势关系为φK>φL>φM10、关于电场强度和电场线，下列说法正确的是A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比B．电场中某一点的电场强度，与放置的试探电荷无关C．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合11、(本题9分)一木块静止在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块中，并留在了木块里。则在子弹射入木块的过程中（）A．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等B．子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量C．子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小相等D．子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功12、(本题9分)如图，C为中间插有电介质的电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零，在b板带电后，静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是（）A．将b板也接地B．b板不动、将a板向右平移C．将a板向上移动一小段距离D．取出a、b两极板间的电介质二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。14、（10分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪个物理量______．A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为：=____________．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）(1)画出光在棱镜中传播的光路图；(2)求光在棱镜中传播的时间。16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带A、B两端相距L=12m，正在以v=6m/s的速度顺时针匀速运动，现将质量为2kg的物块（可视为质点）从传送带左端无初速度地轻放在传送带上，物块从左端运动到右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求∶(1)物块从传送带左端运动到右端的时间；(2)传送带对物块做的功；(3)物块与传送带间因摩擦产生的热量。17、（12分）(本题9分)质量为1.5kg的物体做匀速圆周运动，5s内沿半径为10m的圆周运动了100m，求：(1)物体线速度的大小；(2)物体所受向心力大小．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

A.开普勒的提出了重要的开普勒三定律，故A错误；B.牛顿发现三大定律和万有引力定律，但并没有测出引力常量，故B错误；C.爱因斯坦提出了相对论和光电效应以及质能方程等，故C错误；D.卡文迪许利用扭秤测出了万有用力常数，故D正确。2、B【解析】

AB．曲线运动的物体，它的速度方向是轨迹的切线方向，肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，但速度大小可以不变，故速率可能不变，A错误B正确；CD．曲线运动的物体可能受恒力作用，如平抛运动，只受重力不变，其加速度为重力加速度，保持不变，CD错误。故选B。3、C【解析】

小物块受到重力、支持力和静摩擦力三个力，向心力由静摩擦力提供，方向始终是指向圆盘中心，故选项C正确，A、B、D错误；4、B【解析】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球体对挡板的压力为N.A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.5、A【解析】试题分析:A、B两点的速度方向均沿切线向下，所以两点速度不同，由于物体只受重力，加速度为重力加速度g，方向都是竖直向下，所以两点加速度相同，故A正确，BCD错误．考点：平抛运动6、C【解析】对于向心加速度的公式an＝ω2r，当ω不变时，an与r成正比；当r不变时，an与ω2成正比；在公式中，当v不变时，an与r成反比，当r不变时，an与v2成正比，故C正确，ABD错误．7、AD【解析】

卫星的向心力由万有引力提供得；由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故A正确．由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小；故B错误；由可知，卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小，选项C错误，D正确.8、BC【解析】

A.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比，故A错误B.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比，故B正确；CD.由公式可知，Q为场源电荷，电场强度与电荷量成正比，与成反比，故C正确；D错误；9、AC【解析】

解：由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，如图．A、已知粒子在ab段做减速运动，则粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，而b、d两点在同一条等势面上，粒子的电势能相等，所以粒子在a点的电势能小于在d点的电势能．故A正确，B错误．C、由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，可知M的电势最高，K的电势最低．故C正确，D错误．故选AC【点评】本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法．10、BCD【解析】

AB.电场强度的定义式为，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故A项与题意不相符，B项与题意相符；CD.电场线是为了形象的描述电场而人为引入的曲线，而物体的运动轨迹是由物体所受合外力与初速度之间的夹角决定，二者不一定重合；在非均匀的电场中，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动轨迹不会与电场线重合；若电场线为直线，物体的初速度为零，则运动轨迹与电场线是重合的，故CD项与题意相符．11、AD【解析】

AB.子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力是一对作用力与反作用力，故两者大小相等，作用时间也相等，所以子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等，故A正确，B错误。CD.子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小速度，但是子弹的对地位移大于木块的对地位移，子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功，故C错误，D正确。12、CD【解析】

静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；由C=εS【详解】将b板也接地，电容器带电量不变，两板间的电势差不变，则静电计指针张角不变，选项A错误；b板不动、将a板向右平移，根据C=εS4πkd可知d变小时，C变大，Q不变时，根据C=Q/U，可知U减小，即静电计指针张角变小，选项B错误；将a板向上移动一小段距离，根据C=εS4πkd可知S变小时，C变小，Q不变时，根据C=Q/U，可知U变大，即静电计指针张角变大，选项C正确；取出a、【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式C=εS二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)[3]关系图线如图所示：(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零，所以不妥之处在于右端垫得过高，平衡摩擦过度.(5)[5]由牛顿第二定律可知，未平衡摩擦时有：得：平衡摩擦时有：得：两次对比可知，忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响，但在纵轴上会产生的负截距.14、D【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需