2021-2022学年江西省赣州市南康中学、平川中学、信丰中学高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)2017年10与24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在距地700千米的圆形轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星说法正确的是（）A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”线速度C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期D．“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度2、如图所示，物体A、B相对静止地随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的力有A．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B指向圆心的摩擦力，A对B背离圆心的摩擦力C．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力3、(本题9分)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是间一平面内两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B线速度大小关系为>C．周期大小的关系是<D．A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和同地球一起自转的向心力4、(本题9分)一物体从静止开始做匀加速直线运动，位移为S时的运量为P1，位移为2S时的动量为P2，则P1：P2等于（）A．1：1B．1：2C．1：2D．1：45、(本题9分)下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化6、(本题9分)下列说法错误的是A．哥白尼认为地球是宇宙的中心B．卡文迪许最早较准确地测出了万有引力常量C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础D．牛顿通过月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律7、用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显8、如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值9、(本题9分)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图甲乙所示，下列说法正确的是A．0~6s内物体位移大小为36mB．0~2s内拉力做的功为30JC．合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D．滑动摩擦力大小为5N10、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量11、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bB．t=3s时金属杆的速率为3m/sC．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD．0~5s内通过R的电荷量为2.5C12、(本题9分)如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下列说法中正确的是A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直减小，但速度一定越来越大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”，实验装置如图所示.实验主要步骤如下：①实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，接通电源，轻推小车，小车运动稳定后，得到的纸带应该是如图的__________（填“甲”或“乙”）；②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程中橡皮筋对小车做的功记为W；③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次从同一位置由静止释放小车，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；④分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…。如图所示是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的__________（填“AG”或“GJ”）部分进行测量；⑤根据实验数据，作出W－v图象，下列符合实际的图象是_________.14、（10分）(本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）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）图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？16、（12分）(本题9分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2=m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=，g取10m/s2.（1）求小球初速度v0的大小；（2）求小球滑过C点时的速率vC；（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？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、B【解析】A、根据可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误．B、根据可得，风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确．C、根据可得，风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的周期大于“碳卫星”的周期，故C错误；D、第一宇宙速度是最大的运行速度，所以“风云四号”卫星的线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选B．【点睛】根据万有引力提供向心力比较“飞云四号”卫星和“碳卫星”的向心加速度和线速度，第一宇宙速度是最大的运行速度，由于地球自转，“碳卫星”的轨道无法和某一经线重合.2、B【解析】

AB.物体A的向心力由B对A的摩擦力提供，所以B对A的摩擦力指向圆心，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力背离圆心，而B仍需要指向圆心的合力提供向心力，所以圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确A错误。CD.向心力是效果力，并不是物体的实际受力，故CD错误。3、D【解析】

A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误．B.对B、C，根据，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，对于A、C，A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误．C.A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C错误．D.A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和沿着指向物体做圆周运动圆心方向的分力，选项D正确．4、B【解析】

由动能定理可得：FS=EK1；F•2S=EK2；而EK=P22m；则有：FS=P122m【点睛】本题考查动能定理的应用，要注意根据动量及动能的表达式得出两者之间的关系EK=P22m或5、D【解析】

重力与质量和重力加速度有关，而质量是物体的固有属性，不会改变；同一位置处的重力加速度不会改变所以物体的重力不会因为超重和失重而发生变化，故D正确。故选D。6、A【解析】

A项：哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，但没有测量引力常量，是卡文迪许测出了引力常量，故B正确；C项：开普勒发现了行星运动的三大定律，正确描绘了行星运动的规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础，故C正确；D项：万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。7、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.8、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.9、BC【解析】

A、在v-t图像中图像包围的面积即为运动的位移，所以0～6s内物体位移大小，故A错误；B、在0～2s内，P-t图象中图线与时间轴所围面积等于拉力做功为：,故B正确C、在0～6s内和0～2s内的动能变化量的大小是相等的，根据动能定理可知合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故C正确D、匀速阶段，阻力等于拉力，所以物体运动时受到的阻力大小为，故D正确故选BCD10、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．11、BD【解析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B．由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。12、BD【解析】

A.点电荷在从M到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于M点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到M点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线MO做往复直线运动，故A项不符合题意；B.整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，速度最大，故B项符合题意；C.整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是保持不变，故C不符合题意；D.从M到O的过程中，电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，粒子受到的电场力可能一直减小，则加速度一直减小，速度越来越大，故D项符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、乙GJD【解析】

第一空：平衡合适的依据是小车做匀速直线运动，选择乙图第二空：我们应测量橡皮筋做功结束以后的速度，且此时小车匀速，应选择GJ部分第三空：由于根据实验数据，作出W－v图象为抛物线，D正确14、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重