2021-2022学年厦门市大同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、两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是8kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A．PA=6kg·m/s，PB=7kg·m/s B．PA=3kg·m/s，PB=10kg·m/sC．PA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．PA=7kg·m/s，PB=6kg·m/s2、如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷（上板正、下板负），与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地（电势为零），在两极板间有一点P，以C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度，表示P点的电势，表示静电计指针与竖直杆的偏角。若保持电容器上极板不动，将下极扳向上移动一小段距离至图中虚线位置，则下列判断正确的是（）A．C变大 B．增大 C．增大 D．E变大3、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．功B．功率C．重力势能D．加速度4、有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F5、(本题9分)科学家们推测太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）A．这颗行星的公转周期与地球相等 B．这颗行星的半径等于地球的半径C．这颗行星的密度等于地球的密度 D．这颗行星上同样存在着生命6、(本题9分)为美观和经济，许多桥建成拱形，汽车通过桥项时，对桥面的压力会减小，过快的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志.设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为130m，则该限速标志所示速度约为(取g=10m/s²)（）A．54km/h B．60km/h C．80km/h D．100km/h7、(本题9分)一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动，在物体上升高度h的过程中，以下说法中正确的是（）A．物体的重力势能增加了mghB．物体的动能增加了2mghC．拉力不做功机械能保持不变D．物体的机械能增加了2mgh8、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较（）A．M受到的万有引力较大B．M的周期较大C．N的线速度较大D．N的角速度较大9、(本题9分)质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v010、(本题9分)关于地球同步卫星，它们一定具有相同的（

）A．质量 B．高度 C．向心力 D．周期11、(本题9分)质量相同的滑块A、B置于光滑的水平面上，A的弧形表面也是光滑的，如图所示，开始时A静止，若B以速度v0向A滑去，滑至某一高度后向下返回，对于这一过程，下述说法中正确的是（）A．B在势能最大点处的速度为零B．B在势能最大点处的速度为C．B回到平面上后，将以小于v0的速度向左做匀速直线运动D．B回到平面上后将静止不动12、(本题9分)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。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)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示．B．第二步保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示：试回答下列问题：（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度=_______，打点计时器打B点时滑块速度=____________．（2）已知重锤质量m，当地的重力加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功，还必须测出这一过程滑块________________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式=____________．（3）测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及．以v2为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出v2–W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=____________．14、（10分）某实验小组利用如图1所示的装置，探究物体的加速度与合外力、质量关系，将光电门A、B固定在一端带定滑轮的长木板上的适当位置，小车上固定有挡光片，挡光片宽度d较小，可将挡光片经过光电门过程中的平均速度近似看成小车经过A、B两点的瞬时速度。实验进行了如下的操作：(1)将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，以平衡小车下滑时所受的摩擦力。具体操作为：小车_____（填“挂着”或“不挂”）钩码，反复调整垫块位置（或高度），将小车从长木板上轻推一下，观察小车的运动情况，使小车经过光电门A、光电门B时的挡光时间_________（填“相等”或“不相等”）。(2)将小车和钩码用细绳拴接，跨过定滑轮后将小车从长木板的一定高度处由静止释放。已知钩码的质量为m，小车与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s，小车经过光电门A、光电门B时的时间分为t1和t2。下列：①小车经过光电门A、光电门B的瞬时速度的表达式分别为vA=_________，vB=_________，加速度的表达式a=_________。（用题中已知物理量表示）②该小组的同学在探究加速度与外力的关系时，保持小车与挡光片的总质量M不变，通过改变钩码的质量m，得到了多组实验数据，画出小车的a-F图像（实验中满足m<<M，F≈mg），如图2所示。如果实验误差很小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线。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)在月球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求：(1)月球的密度；(2)月球的第一宇宙速度。16、（12分）在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过4s运动了16m．求：（1）力F在4s内对物体所做的功；（2）力F在4s内对物体做功的平均功率；（3）在4s末，力F对物体做功的瞬时功率．

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】

以A、B两球组成的系统为对象。设两球的质量均为m。当A球追上B球时发生碰撞，遵守动量守恒。碰撞前总动量为：kg•m/s=13kg•m/s，碰撞前总动能为：。A、碰撞后，总动量为kg•m/s=13kg•m/s，符合动量守恒定律。碰撞后总动能为，总动能不增加，A正确；B、碰撞后，总动量为kg•m/s=13kg•m/s，符合动量守恒定律。碰撞后总动能为，总动能增加，违反了能量守恒定律，不可能，B错误；C、碰撞后，总动量为kg•m/s=12kg•m/s不符合动量守恒定律，不可能发生，C错误；D、碰撞后，总动量为kg•m/s=13kg•m/s，符合动量守恒定律。碰撞后总动能为，符合总动能不增加；由于两球的质量相等，碰撞后A的动量较大，速度较大，两者又同向运动，不符合实际运动情况，是不可能的，D错误。2、A【解析】

A．保持电容器上极板不动，将下极扳向上移动一小段距离，两板间距离减小，据知，电容器电容C增大。故A项正确；B．据A项分析知，电容器电容C增大；电容器所带电荷量不变，据知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针与竖直杆的偏角减小。故B项错误；CD．电容器所带电荷量不变，两板间距离减小，据两板间的电场强度E不变；P点与下极板间距离减小，据电势差与电场强度关系知，P点与下极板间电势差减小，电容器下极板接地（电势为零），则P点的电势减小。故CD两项错误。3、D【解析】A、功、功率和重力势能只有大小没有方向，所以它们都是标量，故ABC错误；D、加速度既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的，所以是矢量，故D正确。点睛：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。4、B【解析】

已知当电压为3V时电量为4.5×10-4C；故由可知，故B正确。5、A【解析】研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：G=mR得出：T=．表达式里M为太阳的质量，R为运动的轨道半径．已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，故A正确．B错误；C、这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故C错误．存在生命需要好多条件，并不是和地球同轨道就可以，还需要空气、水、温度等许多条件，不能判断该行星的环境，所以D错误．故选A．思路分析：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等试题点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．环绕体绕着中心体匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，我们只能求出中心体的质量6、C【解析】在最高点对汽车受力分析，根据牛顿第二定律可知：

由于，联立解得，故C正确，ABD错误．点睛：本题主要考查了圆周运动，明确在最高点汽车的受力分析，结合牛顿第二定律即可求解．7、AD【解析】

试题分析：对物体受力分析，受重力G和向上的拉力F，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况【详解】A、物体上升h高度，克服重力做功mgh，则物体重力势能增加了mgh，A正确；B、由牛顿第二定律知，物体的合力，方向向上，则合力做功为，由动能定理知物体的动能增加了mgh，B错误；CD、物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得，解得，则拉力F对物体做功为，由功能原理可知，故机械能增加了2mgh，C错误．D正确故选AD8、BCD【解析】

A．由万有引力表达式可知，两卫星的质量相等，轨道半径小的万有引力大，故N受的万有引力较大，故A错误；

B．由万有引力提供向心力：得知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以M的周期较大，故B正确；

C．由万有引力提供向心力：得知卫星的轨道半径越小，线速度越大，所以N的线速度较大，故C正确；

D．由知N的周期较小，角速度较大，故D正确．故选BCD。点睛：本题是对万有引力充当向心力这一思路的应用，通过解析式分析各量的关系，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余各量都是随轨道半径增大而减小．9、AB【解析】

根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故选AB．10、BD【解析】

A．由于等式两边的质量相约，所以质量不一定相等，故A错误；BD．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，万有引力提供向心力为：，可得：，；可知高度和周期一定相同，故BD正确；C．向心力为：，因质量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C错误。11、BD【解析】小球B上升到最高点时势能最大，此时B与A相对静止，有共同速度v，规定向右为正方向，由水平动量守恒得：mv0=2mv，得：v=，故A错误，B正确。设B返回水平面时速度为v1，此时A的速度v2，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=mv2+mv1;由机械能守恒得：mv02=mv22+mv12。联立解得：v2=v，v1=0，故B回到水平面上后将静止不动，故C错误，D正确。故选BD。点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当B与A的速度相等时，B上升到最大高度．要注意系统的水平动量守恒，但总动量不守恒．12、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二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1），（2）下滑的位移，（3）【解析】

(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度；(2)根据平衡列出第一步实验中平衡的表达式，从而得出在第二步中滑块的合力，结合功的公式求出合力功，从而确定需要测量的物理量；(3)根据动能定理得出v2-W的表达式，结合图线的斜率求出滑块的质量．【详解】(1)点的瞬时速度等于OB段的平均速度，则B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则；(2)在第一步实验中，有：Mgsinθ=f+mg，在第二步实验中，滑块的合力为F合=Mgsinθ-f=mg，则合力做功W合=F合x=mgx，由此可知，要测滑块的位移x；(3)根据动能定理有：，则，可知图线的斜率，则滑块质量．【点睛】本题主要考查了打点计时器中求瞬时速度的方法，能根据做功公式求出W与v2的关系式，根据图象的斜率求解质量．14、不挂相等或乙丙【解析】

(1)[1][2]本实验平衡小车下滑过程中所受的摩擦力时，小车应不挂钩码，反复调整垫块位置（或高度），应使小车匀速下滑，经过光电门A、光电门B时的挡光时间相等；(2)①[3][4][5]小车经过光电门A、光电门B时的速度分别为，则由运动