2021-2022学年河北省唐山市玉田县高级中学物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（）A．B．C．D．2、(本题9分)如图所示，a、b、c是绕地球做匀速圆周运动的三颗人造卫星，下列判断正确的是（）A．b的线速度大于a的线速度B．b运行周期小于a的运行周期C．b向心加速度小于a的向心加速度D．b、c受地球的引力一定大小相等3、(本题9分)在下列情况下机械能守恒的有：A．在空气中匀速下落的降落伞B．在竖直面做匀速圆周运动的物体C．做自由落体运动的物体D．沿斜面匀速下滑的物体4、(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指()A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一长度5、(本题9分)如图所示，用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则()A．小球在最高点时所受向心力一定为重力B．小球在最高点时杆子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D．小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力6、(本题9分)质量为M的某机车拉着一辆质量相同的拖车在平直路面上以的速度匀速行驶．途中某时刻拖车突然与机车脱钩．假设脱钩后机车牵引力始终保持不变，而且机车与拖车各自所受阻力也不变，下列说法中正确的是（）A．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是、B．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是、C．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量不变、动能增加D．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量减少、动能减少7、如图所示,光滑水平面上质量相同的木块A、B，用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起．一颗子弹水平射入木块A并留在其中,在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(

)A．动量守恒,机械能守恒B．动量守恒,机械能不守恒C．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时B的动能也最大D．当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小8、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.59、(本题9分)如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳中心的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比10、(本题9分)如图所示,在两个等量异号的点电荷连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点,c、d,则下列场强大小关系式正确的是(

)

A．B．C．D．二、实验题11、（4分）(本题9分)利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒．竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为的滑块、分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图甲所示），测得滑块在水平桌面滑行的距离均为；然后将滑块放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图乙所示），测得碰后沿桌而滑行的距离为，沿桌而滑行的距离为，圆弧轨道的半径为，、均可视为质点，重力加速度为．（1）滑块运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为__________．（2）若和的碰撞过程动量守恒，则应满足的关系是__________（3）若和发生弹性碰撞.则碰撞后瞬间的速度为___________，的速度为___________．12、（10分）如图所示，利用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的两种器材是__________.A．秒表B．天平C．圆规D．打点计时器（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2（选填“>”或“<”）。实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样“替代”，在安装斜槽时必须保证__________.（3）实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________（选填“无关”或“有关”），实验中若需要减小OP的距离，可以进行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1和m2，测出OM、OP、ON的距离，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒；若还满足关系式__________，则碰撞是弹性碰撞.

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】

在两极：；在赤道上：；联立解得；

由，且，解得。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】ABC、据万有引力提供圆周运动向心力有可知：随着半径的增大，周期在增大，而线速度、加速度、角速度都在减小，故AB错误;C正确；D、根据万有引力,可知万有引力不仅和距离有关，还与环绕天体的质量有关，由于题中没有给卫星的质量，所以不确定谁的万有引力大，故D错误；本题选：C点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理量大小与半径及质量的关系即可.3、C【解析】降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误．【点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒．3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒．4、D【解析】

该实验采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸体现，效果相同，橡皮条在某一方向上伸长到相同长度，即要求橡皮筋的形变方向和大小都相同，故ABC错误，D正确．故选D.5、D【解析】

小球在最高点时受重力，还有可能受杆对小球的作用力，故向心力是这两个力的合力，选项A错误；小球在最高点时杆子的拉力可能为零，此时小球的速度满足,即,选项B错误；若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率为零，选项C错误；小球在圆周最低点时杆对小球一定施加向上的拉力，且满足，即，所以小球对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力，选项D正确．6、AC【解析】AB、由题可知，由于牵引力不变，故脱钩后机车做加速运动，拖车做减速运动，且最后减为零，故A正确，B错误；CD、依题可知，两车组成的系统动量守恒，动能增加，故C正确，D错误，故选AC．【点睛】两车组成的系统做匀速运动，合外力为0，系统动量守恒．7、BD【解析】

AB．在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和为零，则系统的动量守恒．在此过程中，除弹簧的弹力做功外还有阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒．故A错误，B正确．C．子弹射入木块后弹簧被压缩，B在弹力作用下向右加速，A向右减速，当两者的速度相等时，弹簧被压缩最短，弹簧的弹性势能最大，之后，B在弹簧弹力作用下继续向右加速，所以此时B的动能不是最大．故C错误．D．从弹簧被压缩到弹簧再次恢复到原长的过程，B一直在加速，A一直在减速，所以当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小，故D正确．8、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．9、ACD【解析】

由角速度公式，可得周期之比，A正确，要想求密度之比需要知道质量和体积，所以密度之比不能求出，B错误；由周期公式可知C对，向心加速度可求得向心加速度之比，D正确10、AC【解析】

因为是等量异种电荷的静电场,根据电场线的疏密分布特点可知:在连线上从c到d,电场强度先变小再变大,根据对称性知，故C正确，D错误；在中垂线上,根据对称性可知，故A正确，B错误．所以AC正确，BD错误．二、实验题11、(1)3mg(2)(3)0【解析】

（1）[1]．A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有在最低点时有联立解得即滑块对轨道的压力为3mg；（2）[2]．若碰撞过程动量守恒，则碰撞前据动能定理可得碰撞后根据动能定理可得联立解得；（3）[3][4]．两物块相同，若发生弹性碰撞，则两者发生速度交换，故碰后A的速度为零；B的速度为；12、BC>斜槽末端水平无关减小斜槽高度或降低挡板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：m因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故m1OP=m1OM+m2ON，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，确定落点的平均位置要用圆规，测量小球落地点的距离需要毫米刻度尺，因此还需要的实验器材有BC.(2)[2]为了防止入射球碰后反弹，