2021-2022学年甘肃省兰州市第五中学高一物理第二学期期末调研模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．2、(本题9分)如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向下（b端）移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（）A．电压表和电流表示数都增大B．电压表和电流表示数都减小C．电压表示数增大，电流表示数变小D．电压表示数减小，电流表示数增大3、(本题9分)狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心)，其中正确的是()A．B．C．D．4、(本题9分)一弹丸在飞行到距离地面5

m高时仅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，闹钟和手表之间的争论中，闹钟用来分析圆周运动的物理量是A．角速度 B．周期 C．转速 D．线速度6、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．设汽车行驶时所受的阻力恒定，则下面四个图象中，哪个图象正确表示了司机从减小油门开始，汽车的速度与时间的关系()A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（）A．由开普勒行星运动定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小B．由开普勒行星运动定律可知，从P到M所用的时间等于C．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功D．从Q到N阶段，机械能守恒8、质量为1kg的物块A，以5m/s的速度与质量为4kg静止的物块B发生正碰，碰撞后物块B的速度大小可能为（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s9、(本题9分)2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆．若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是A．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度B．沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度C．经过地月转移轨道的P点时必须进行加速后才能进入环月圆形轨道ID．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I10、(本题9分)下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出11、(本题9分)如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（）A．B和A的运动一定是简谐运动B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比12、(本题9分)如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当物块速度由0增加到v时，物块即将在转台上滑动，此时转台恰好开始匀速转动，已知重力加速度为g，则在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为A．0 B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的验证机械能守恒定律的实验装置，实验主要步骤如下：A．测出小钢球的直径d=10.50mm；B．用一根轻质细线将质量m=60g的小钢球栓接起来，细线的另一端固定于悬点O，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬点到球心的长度；C．在小钢球运动的最低点前后放置一组光电门，然后将细线拉至水平位置后，由静止释放小钢球，同时启动数字毫秒计时器，小钢球通过光电门的挡光时间（1）小球运动到最低点的速度为__________m/s．（结果保留三位有效数字）（2）上述过程中小钢球减少的重力势能__________J，小钢球增加的动能___________J．（，结果均保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。A．重锤选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重锤的质量三、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)2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。设搭载探测器的轨道舱绕月球运行半径为r，月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的质量M和平均密度ρ；（2）轨道舱绕月球的速度v和周期T.16、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0.求：(1)释放物块时弹簧的弹性势能；(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小.17、（12分）(本题9分)如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U1．偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，不计电子所受重力．求：（1）电子射入偏转电场时初速度的大小；（2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；（3）电子从偏转电场射出时速度的大小和方向．

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、B【解析】

AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知故A错误，B正确；CD.月球绕地球运动的周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误。2、B【解析】

当滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大，路端电压减小，则电压表的读数变小．图中并联部分电路的电压减小，则电流表的读数变小．故B正确．故选B．3、C【解析】

雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心．雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力的分力指向圆心．【详解】A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．故A错误．B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，故B错误．C、雪橇受到向后的滑动摩擦力，因为雪橇有向外运动的趋势，则会受到指向圆心的静摩擦力，所以摩擦力合效果偏向圆心，故C错误．D、f与F的合力指向圆心，雪橇受到向后的滑动摩擦力，因为雪橇有向外运动的趋势，则会受到指向圆心的静摩擦力，所以摩擦力合效果偏向圆心，拉力跟运动方向相同，故D正确．故选D4、D【解析】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．5、D【解析】

闹钟和手表秒针的周期相同，则角速度相等，闹钟认为自己快，是根据v=rω，半径大，线速度大来比较的．【详解】闹钟和手表秒针的角速度相等，根据v=rω，半径越大，线速度越大，闹钟根据自己线速度大而说自己运动的快．故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道闹钟和手表秒针的周期相同，则角速度相等，根据v=rω，知闹钟的线速度大．6、B【解析】以功率P运动时，匀速过程中，牵引力和阻力相等，故有，解得，当以运动时，可知速度减小，牵引力增大，加速度大小为，故做加速度减小的减速运动，AC错误；当阻力和牵引力相等时有，解得，即最终以匀速运动，故B正确D错误．7、ACD【解析】

从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故A正确．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T0/4，故B错误．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故C正确．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确．故选ACD．【点睛】解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的．8、BC【解析】以两球组成的系统为研究对象，以碰撞前A球的速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由机械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv09、BD【解析】

AB．探测器的加速度满足，沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度，A错误B正确CD．地月转移轨道曲率半径比环月圆形轨道I半径大，所以应减速近心，C错误D正确10、AB【解析】

A.汽车通过凹形桥的最低点时，，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确。B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，B正确；C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；D错误。11、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A：f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.12、BC【解析】根据牛顿第二定律得：，根据动能定理得：转台的摩擦力对物块做的功为，故B、C正确，A、D错误；故选BC．【点睛】根据最大静摩擦力求出物块刚好发生转动时的线速度大小，结合动能定理求出转台做功的大小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)4.20(2)0.5880.529【解析】（1）最低点小球的速度为：（2）小钢球减少的重力势能；小球增加的动能为；14、动能AB【解析】

第一空.要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。第二空.重锤选用质量和密度较大的金属锤，从而减小阻力，选项A正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小下落过程中的摩擦阻力，选项B正确；此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，两边的质量m可以消掉，则不需要精确测量出重锤的质量，选项C错误；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1），（2），【解析】

（1）在月球表面：，则月球的密度：（2）轨道舱绕月球做圆周运动