2021-2022学年江西省宜春市高安市高安中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

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)已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R．则地球的自转周期为()A． B．C． D．2、(本题9分)下列物体运动过程中机械能守恒的是（）A．平抛运动的物体B．匀速上升的物体C．竖直平面内匀速圆周运动的物体D．以重力加速度g减速下降的物体3、(本题9分)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）A．B．C．D．4、(本题9分)如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点．已知重力加速度为g，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl5、(本题9分)长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大)，另一端不动，如图所示。则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A．B．C．D．6、(本题9分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A．1tanθ B．2tanθ7、某工地上，工人将放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示，其中0〜5m过程的图线为曲线，5m〜15m过程的图线为直线。根据图象可知A．0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B．0〜15m过程中箱子的动能一直增加C．在位移为15m时，拉力F=20ND．在位移为15m时，拉力F=10N8、如图，一个电量为q质量为m的带电粒子（不计重力），以一已知的速度v0，从A点垂直射入某一偏转电场中，然后以速度v从B点射出，则：A．若此粒子以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；B．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；C．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出；D．若此粒子以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出。9、如图，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹，不计带电粒子的重力，则以下说法正确的是()A．该粒子一定带负电B．该粒子在A处的加速度大于B处的加速度C．该粒子在A处的动能大于B处的动能D．该粒子在A处的电势能大于B处的电势能10、(本题9分)如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左作匀速直线运动,重力加速度为g.则在将货物提升到图示的位置时,下列给出的结论正确的是(

)A．货箱向上运动的速度大于vB．缆绳中的拉力T等于(M+m)gC．货车对缆绳拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθD．货物对货箱底部的压力小于mg11、(本题9分)如图所示，质量是的子弹，以的速度射入固定的、厚度是的木板，射穿后的速度是．假设阻力是恒定的，它能够射穿同种材料制成的A．固定的、厚度是的木板B．固定的、厚度是的木板C．放在光滑水平面上的质量为，沿速度方向长度为的木块D．放在光滑水平面上的质量为，沿速度方向长度为的木块12、(本题9分)如图，a、b、c、d为一边长为2l的正方形的顶点。电荷量均为q（q>0）的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k。不计重力。下列说法不正确的是A．b点的电场强度大小为2kq4l2 B．电子过C．在两点电荷产生的电场中，ac连线上中点的电势最高 D．在b点从静止释放的电子，到达d点时动能不为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、交流电源外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________(填写器材前的字母)A．毫米刻度尺B．秒表C．天平(含砝码)(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带．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(O点与其下一个相邻点距离为2mm)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，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________．(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，产生这一结果的原因是___________．A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J．由此可得到的结论是__________________________________(g=9.8m/s2，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）有一种拓展训练的项目是在两山崖等高的A、B两点之间栓上钢丝绳索，通过绳索上的小滑轮使队员沿绳索滑至对面。如图，质量为m的队员甲抓住小滑轮上的绳套，当他双脚离地后，队员乙用水平力拉住滑轮使悬点A与滑轮间的绳索AP呈竖直状态，滑轮两侧绳索间的夹角为θ，然后将队员甲由静止释放。不计绳和滑轮重、摩擦和空气阻力，已知重力加速度为g，求(1)释放前队员乙对滑轮的水平拉力F；(2)当队员甲下降的高度为h时他的速度大小。16、（12分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R=3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。

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、A【解析】试题分析：在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力．在北极①，在赤道②，根据题意，有③，联立解得，A正确．2、A【解析】

A.物体做平抛运动，运动的过程中只有重力做功，所以机械能守恒。故A正确。B.拉着物体匀速上升的过程，动能不变，重力势能增大，则机械能增大。故B错误。C.做竖直面内的匀速圆周运动的物体，在运动中动能保持不变，而势能一定发生变化，故机械能不守恒，故C错误；D.以重力加速度g减速下降的物体，一定受到向上的大小为2mg的力，故有外力做功，机械能不守恒；故D错误。3、A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。4、C【解析】规定O点所在的水平面为零势能位置，则第一次软绳的重力势能为,第二次对折以后，软绳的重力势能为，重力势能增加，所以外力至少的做功量为,所以C正确．故选C.5、C【解析】使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsinα，对于一个确定的角度α，最大静摩擦力是fm=μmgcosα。

如果F＜fm，那么铁块所受的是静摩擦，由平衡条件得知，摩擦力f=F=mgsinα，当α逐渐变大，会出现F＞fm，这样，出现滑动摩擦，摩擦力f=fm=μmgcosα，在阶段1即静摩擦阶段，f=F=mgsinα，α的变化范围在0到90°之间，sinα随α变大而变大，当F大到等于fm后，就进入第2阶段即动摩擦阶段，f=fm=μmgcosα，余弦函数随α变大而变小，由题，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两阶段在衔接处没有数值突变，故C正确；故选C。点睛：一般来说最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大一点，应注意本题中的条件是最大静摩擦力等于滑动摩擦力．故不会由突变产生．6、C【解析】

小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与水平方向夹角等于斜面倾角θ，则有：tanθ=v小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为：yxA.根据计算得yxB.根据计算得yxC.根据计算得yxD.根据计算得yx7、AD【解析】

A．据功能关系，物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功；据可知，机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力；由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小．故A项正确．BCD．由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小，5〜15m过程中箱子所受拉力；0〜5m过程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的动能增加；5〜15m过程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的动能不变．故BC两项错误，D项正确．8、AC【解析】试题分析：带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度大小为，运动时间为，l是板长．若该粒子以速度-v从B点射入电场，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，竖直方向初速度分量等于，竖直方向运动的位移相等，水平方向运动时间没有变化，所以将刚好从A点射出，速度方向与v0方向相反．从A到B电场力做功等于动能的增加，从B到A，粒子克服电场力做功等于动能的减小量，电场力做功的数值相等，所以动能的变化量大小相等，则粒子到达A点时速度大小为．故A正确；若将q的反粒子（-q，m）以速度-v从B点射入电场，粒子运动时间不变．竖直方向做匀加速直线运动，若偏转距离相同时，竖直分速度大于，射出电场时速度大于v0，不可能到达A点．故B错误．若将q的反粒（-q，m）以速度-v0从B点射入电场，其加速度与正粒子大小相等、方向相反，水平方向运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，位移大小不变，粒子刚好到达A点，而且到达A点时竖直方向分速度大小不变，根据运动的合成可知，到达A点的速度等于-v．故C正确．若将粒子以速度-v0从B点射入电场，粒子水平做匀速直线运动，速度大小小于v0，运动时间大于，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，由于竖直方向分速度小于，粒子没有到达A点速度就减为零，所以粒子到不了A点．故D错误考点：考查了带电粒子在电场中的偏转9、AC【解析】

A.该带电粒子从A处进入电场后，仅受电场力作用从A点沿虚线运动到B点.由轨迹的弯曲方向可知，它在A点所受电场力的方向必跟A点的场强方向相反，则该粒子带负电，故A正确；B.因A处的电场线比B处的电场线疏，故A处场强比B处的小，带电粒子在A处受到的电场力比在B处受到的电场力小，则该粒子在A处的加速度小于在B处的加速度，B错误CD.带电粒子从A处运动到B处的过程中，电场力做负功，由动能定理可知其动能减小，电势能增加，故C正确，D错误.10、BC【解析】将货车的速度进行正交分解，如图所示：

由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故v1=vcosθ<v，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，对整体可知F-M+mg=ma，故F>M+mg，对货物分析，N-mg=ma，故货箱对货物的支持力【点睛】对于斜牵引问题：先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面使绳或杆伸缩的效果；另一方面使绳或杆转动的效果）以确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同）．11、CD【解析】由动能定理可知：解得f=1600N；设能穿透固定木板的厚度为d，则，解得，则子弹不能穿透固定的、厚度是6cm或7cm的木板，选项AB错误；当木板放在光滑水平面上时，若子弹恰能穿透，设木板厚度为x，则由动量守恒：；由能量关系：；联立解得：x=4.5cm，则子弹能够穿透放在光滑水平面上的质量为8g，沿速度方向长度为3cm或者4cm的木块，选项CD正确；故选CD.点睛：此题考查动能定理及动量定理的应用；关键要知道子弹穿过不同厚度的木板时所受的阻力相同；子弹穿过放置在光滑水平地面上的木板时满足动量守恒及能量守恒关系.12、CD【解析】

A．固定在a点的点电荷在b点的电场强度大小E1=kq(2l)2，方向由a点指向b点；固定在c点的点电荷在b点的电场强度大小E2=kq(2l)BD．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，b、d两点的电势相等，则电子过b、d点时的电势能相等；据能量守恒知，在b点从静止释放的电子，到达d点时动能为零．故B项不符合题意，D项符合题意；C．由等量正电荷电场线分布和等势面分布特点知，ac连线上中点的电势最低；故C项符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AmghBC【解析】

(1)验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重锤的质量，所以不需要天平；由于使用电火花计时器，所以不需要秒表；实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量和动能的增加量，故必须使用的器材是选项A；(2)从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量为；点的速度，则动能的增加量为；(3)由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故选项C正确．14、2.28;2.26;在实验误差允许的范围内机械能是守恒的【解析】

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．【详解】重力势能减小量等于．利用匀变速直线运动的推论，可得B点的速度为，，由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．【点睛】要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部