2021-2022学年辽宁省大连市海湾高级中学物理高一下期末经典试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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)下列说法符合史实的是A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律B．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．法拉第总结了电荷之间作用力的规律，并提出“场”的概念2、(本题9分)带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中（）A．粒子一直做加速运动B．粒子的电势能一直在减小C．粒子加速度一直在增大D．粒子的机械能先减小后增大3、如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则()A．若将油滴置于P处，仍能静止B．若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处C．M点的电势一定比N点的高D．油滴在M点的电势能一定比在N点的小4、(本题9分)如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上匀加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中说法错误的是()A．钢索的拉力做功等于B．钢索对轿厢及物体构成的系统做功等于C．底板支持力对物体做功等于D．物体克服重力做功的平均功率等于mgv/25、(本题9分)对于质量一定的物体，下列说法正确的是（）A．物体的运动方向不变时，其动能一定不变B．物体的速度发生变化时，其动能可能不变C．物体的速率发生变化时，其动能可能不变D．物体的动能不变时，其速度一定不変6、如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②7、(本题9分)2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定()A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度8、(本题9分)如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为9、(本题9分)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B静止释放．则下列说法正确的是()A．物块A经过C点时的速度大小为2ghB．物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小C．物块A在杆上长为23D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量10、如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大12、(本题9分)A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是______A．调节斜槽使其末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了抛物线轨迹，x轴沿水平方向，如图所示。则可判断坐标系中原点O点______（填“是”或“不是”）抛出点，由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为______m/s。（g=10m/s2，结果保留一位小数）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，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m．（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）16、（12分）(本题9分)如图所示，倾角为θ＝45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h＝3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力．求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．17、（12分）如图所示，足够长的粗糙绝缘轨道AB、CD与处于竖直平面内的四分之一圆弧形光滑绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=4.0m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0104N/C。现有一质量m=0.06kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=6.0m的A位置，带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为=0.5，从A点由静止开始运动，已知带电体所带电荷q=8.010-5C，求：（1）带电体第一次运动到B点时的速度大小；（2）带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度；（3）整个运动过程中带电体的最大动能。

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、C【解析】开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里通过实验测出了引力常量，选项B错误，C正确；库伦总结了电荷之间作用力的规律，法拉第提出“场”的概念，选项D错误；故选C.2、D【解析】试题分析：粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，故A错误；图象知粒子受电场力向右，所以先向左做减速运动后向右加速运动，故B错误．据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．根据电场线的疏密知道场强先小后大，故加速度先小后大，C错误，D正确．故选D．考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化．3、D【解析】

由电场线分布判断出场强的大小关系，从而判断电场力与的重力的关系；沿着电场线电势降低，根据电势能的公式进行判断电势的大小关系；【详解】A、由题可知，在O点处于静止状态，说明在O点的电场力与重力相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点电场强度，即，则在P点的电场力大于重力，则油滴不会处于静止状态，故选项A错误；B、带电油滴受到重力和电场力的作用，由于电场的方向为电场线的切线方向，可知二者的合力的方向时刻在变化，其合力的方向不沿着电场线，根据曲线运动条件可知，油滴也不会沿电场线运动到N处，故选项B错误；C、根据电场线的性质，可知沿着电场线电势降低，由于电场线的方向未知，故M、N点电势高低也是未知的，故选项C错误；D、若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知：；若油滴带正电，则上极板带电，则，同理可知：，故选项D正确．【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，注意找出场强的关系以及电势的关系，从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可．4、A【解析】

对电梯轿厢以及里面的物体，根据动能定理：WF-(M+m)gH=，则解得,则钢索的拉力做功大于，选项A错误，B正确；对物体，根据动能定理：，解得，选项C正确；电梯匀加速上升，则平均速度为v/2，则物体克服重力做功的平均功率等于，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.【点睛】解决本题的关键是正确选择研究系统，并对物体受力分析，再根据功的公式可以逐个来求得每个力的功，知道合力做功等于动能的变化量，难度适中．5、B【解析】

A.物体加速直线运动时，运动方向不变时，其动能改变，A错误。B.物体做匀速圆周运动时，速度方向发生变化，其动能不变，B正确。C.动能，速率发生变化时，其动能改变，C错误。D.动能不变，可能速度大小不变，但速度方向改变，比如匀速圆周运动，D错误。6、C【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C7、AB【解析】试题分析：根据得，，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较．8、AB【解析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。9、AC【解析】

A、设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0.

根据系统的机械能守恒得mg(hsin30B、物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,其他力不做功,由动能定理可以知道物块A的动能不断增大,则速度不断增大故B错误；C、由几何知识可得AC=3h,因为AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为D、物块A到C点时物块B的速度为零.根据功能关系可以知道,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故D错误.

综上所述本题答案是：AC10、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。11、AD【解析】以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．12、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AABBmb•OB=mb•OA+ma•OCEP【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma(2)[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；(3)[3]A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；D.仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；(4)[4]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mbv0=mbv1+mav2两边同时乘以时间t，得：mbv0t=mbv1t+mav2t则mb•OB=mb•OA+ma•OC(5)[5]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间t=2b的初速度v0弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为E14、AC；不是；4.0【解析】

根据“研究平抛运动”可知，考查了平抛运动的实验原理、实验步骤及数据处理。根据平抛运动实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。【详解】（1）A、调节斜槽末端切线水平是为了保证小球做平抛运动，故A正确。B.C、研究平抛运动的实验中，小球每次必须从同一位置由静止释放，从而保证小球平抛时的初速度相同，故B错误，C正确。D、平抛的轨迹应是抛物线，故D错误。（2）如果坐标原点是抛出点的话，由于OA、AB、BC的水平位移相等，故时间间隔相等，根据匀变速直线运动的推论：初速度为零的匀变速直线运动，在相邻相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，题中yOA：yAB：yBC=5：7：9，故坐标原点O不是抛出点。设A到B的时间间隔为T，则B到C的时间间隔也为T，在竖直方向上，根据yBC-yAB=g三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）