2021-2022学年天津市蓟州等部分区高一物理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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14A．32gLC．15gL4 D．2、(本题9分)在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否看作质点，下列说法正确的是()A．地球的质量太大，不能把地球看作质点B．地球的体积太大，不能把地球看作质点C．研究地球的自转时可以把地球看作质点D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点3、(本题9分)如图所示，将质量为的小球以初速度大小由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度大小。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于（）A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴OC．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比D．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比5、(本题9分)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，其大小为（）A．7.9km/s B．11.2km/s C．16.7km/s D．24.4km/s6、如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D．槽将不会再次与墙接触7、如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大8、(本题9分)如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点。则这两次过程中（）A．重力势能改变量不相等B．弹簧的弹性势能改变量相等C．摩擦力对物体做的功相等D．斜面弹力对物体做功相等9、(本题9分)如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，在下列说法中正确的是（）A．子弹射入木块过程动量守恒，机械能不守恒B．子弹射入木块过程动量不守恒，机械能也不守恒C．弹簧推着含子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量不守恒，机械能守恒D．弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量守恒，机械能不守恒10、(本题9分)同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V1，向心加速度为a1，动转周期为T1．比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a1<a2=a1 D．a1>a1>a211、(本题9分)如图所示,质量为的物块下方有一竖直的轻弹簧,弹簧的下端距离水平地面为,将物块和弹簧由静止自由释放,物块下降了时,速度再次为零,重力加速度为,下列说法正确的是（）A．弹簧性势能开始增加时物块的动能随即减小B．物块的速度再次为零时,弹簧的弹性势能为C．物块从开始下落到速度再次为零,物块克服弹簧弹力做功为D．物块的速度最大时,弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小12、(本题9分)用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，请完成下列各题。(1)机械能守恒定律的内容是：在__________的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与__________变化，就能验证机械能是否守恒。(3)为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的__________。(4)重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是__________其增加的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。14、（10分）(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择____A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示．纸带的___端（选填“左”或“右’）与重物相连．（3）上图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和________两点间的距离h2（4）已知重物质量为m，计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量ΔEk=____（用本题所给字母表示）．（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2--h图线，如图所示．已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为____%(保留两位有效数字)．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）(本题9分)如图所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，边长为L，距地面的高度为H，玻璃板正中间有一个光滑的小孔O，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球A和小物块B，当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时，AO间的距离为r。已知A的质量为mA，重力加速度为g。（1）求小物块B的质量mB；（2）当小球速度方向平行于玻璃板ad边时，剪断细线，则小球落地前瞬间的速度多大？16、（12分）(本题9分)AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，其下端B与水平直轨平滑相切，如图1所示．一小木块（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，最后停在C点．已知圆轨道半径为R，小木块的质量为m，小木块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ．重力加速度为g．求：(1)小木块运动到B点时速度的大小vB；(2)小木块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小NB；(3)B、C两点之间的距离x．17、（12分）如图所示，长木板质量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1kg的物块A，右端放着一个质量也为m=1kg的物块B，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB之间的距离L=6m，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.为使物块A与木板发生相对滑动，F至少为多少？（1）.若F=8N，求物块A经过多长时间与B相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A、B的速度分别是多少？

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】

链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。【详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m开始时链条的机械能为：E1=-1当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=12由机械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故应选：C。【点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量。2、D【解析】试题分析：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A、B选项都不对．C、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C错误．D、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D选项正确．故选D．3、D【解析】

小球向上运动的过程，由动能定理得小球向下运动的过程，由动能定理得联立解得故D正确，ABC错误。故选D。4、C【解析】

A.木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P受到的静摩擦力提供向心力，P受到的静摩擦力不可能为零。故A错误。B.只有当圆盘匀速转动时，P受到的静摩擦力才沿PO方向指向转轴。故B错误。C.由f=mω2r得，在P点到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故C正确。

D.根据向心力公式得到f=mω2r，当物体P到轴O距离r一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故D错误。5、A【解析】第一宇宙速度是把近地人造卫星的轨道半径近似等于地球半径R，所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力mg，即根据公式得出=7.9km/s6、D【解析】小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从B→C的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，在小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项AB错误；当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，C错误；因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，最终槽将与墙不会再次接触，D正确．【点睛】判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用，故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒．7、AB【解析】试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确．B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确．C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大．故C错误．D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大，根据C=知，电容增大，根据U=知电势差减小，则静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．考点：电容器的动态分析．8、BD【解析】

A．第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，根据重力做功与重力势能变化的关系得：所以两次重力势能改变量相等；故A错误；B．由于两次初末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B正确；C．根据功的定义式得：摩擦力做功和路程有关；两次初末位置一样，路径不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等；故C错误；D．斜面的弹力与物体位移方向垂直，则弹力对物体不做功，即两次斜面弹力对物体做功相等，故D正确；故选BD。【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系。我们要正确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功。9、AC【解析】AB、子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块组成的系统动量守恒，则系统动量守恒．在此运动过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，则系统的机械能减小，所以机械能不守恒．故A正确，B错误；CD、弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程，弹簧要恢复原长，墙对弹簧有向右的弹力，系统的外力之和不为零，则系统动量不守恒．在此运动过程中，只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒．故C正确，D错误．故选AC.10、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T3＝T2．根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T3．故A正确．B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V3＞V2，故B错误．CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a3＞a2，同步卫星3与人造卫星3，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛顿第二定律，可知a3＞a3．故C错误、D正确．故选AD．11、CD【解析】弹簧下端刚接触地面时，弹簧的弹性势能开始增加，此时由于重力大于弹力，物体动能仍然会增加，当弹力等于重力时，动能最大，以后动能减小，故A错误；物体的速度再次为零时，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，可知弹黄的弹性势能为mgH．故B错误；物块从开始下落到速度再次为零，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，所以物体的机械能减小mgH，由功能关系可知，物块克服弹簧弹力做功为mgH．故C正确；物块与弹簧组成的相同的机械能守恒，由功能关系可知，当物体的速度最大时，弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小．故D正确．故选CD．点睛:本题考查牛顿第二定律的动态分析以及能量守恒定律等，重点要分析弹簧弹力与重力的大小关系，从而分析物体的速度变化情况；知道系统的动能、重力势能和弹性势能之和守恒．12、BD【解析】

若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、只有重力或弹力做功重力势能速度大于【解析】

(1)[1]机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)[2]本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与重力势能变化，就能验证机械能是否守恒。因为机械能守恒，则减少的势能转化为动能。(3)[3]动能中需要计算速度，故为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的速度。(4)[4]重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是大于其增加的动能。14、(1)D；(2)左；（3）E、G；（4）；（5）1.0；【解析】

（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D．（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物．（3）验证重物对应O点和F点机械能是否相等，需要计算出F点的瞬时速度，所以需要测出E、G间的距离．（4）从O点到F点的过程中重物动能的增加量，打F点的速度所以（5）根据得图象中的斜率，解得g=1．7m/s2，则阻力f=0.1mg，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%．【点睛】验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手．对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力