2022届河北省保定市唐县一中高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点()A．线速度大小相等 B．角速度大小相等C．向心加速度大小相等 D．向心力大小相等2、(本题9分)如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是()A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器两极板电压变小D．P点电势降低3、(本题9分)木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量,需要测量的量可以有(已知万有引力常量G)()A．木星绕太阳公转的周期和轨道半径B．木星绕太阳公转的周期和环绕速度C．卫星绕木星公转的周期和木星的半径D．卫星绕木星公转的周期和轨道半径4、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，若取向右为正方向，两球的动量分别是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A．ΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s5、(本题9分)各个面都光滑的直角三角体A放在光滑的斜面B上时，恰好使一直角边水平，如图所示，将－个小球置于该光滑直角边水平面上，然后将三角体A由静止释放，则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是（）A．平行斜面向下的直线 B．竖直向下的直线C．无规则曲线 D．垂直斜面的直线6、(本题9分)一颗子弹水平射入置于粗糙水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒、机械能不守恒7、(本题9分)有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h内转过的圆心角是C．b在相同时间内转过的弧长最长D．d的运动周期有可能是23h8、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度9、(本题9分)如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧．现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10m/s²)．下列说法正确的是A．最终m一定静止在M的BC某一位置上B．小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动C．M在水平面上运动的最大速率2.0m/sD．小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s10、(本题9分)如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为11、(本题9分)如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的12、如图为两个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的两个物体分别沿两个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，两个物体的（）A．重力的冲量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的冲量大小相同二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别___________和________．14、(本题9分)质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。15、(本题9分)如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为_____________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示的结构装置可绕竖直的轴转动，假如绳长l=0.2m，水平杆长l0=310（1）使绳子与竖直方向夹角为60°角，该装置以多大的角速度转动才行？（2）此时的拉力多大？17、（10分）(本题9分)如图所示，质量为m的滑块在离地面高H=0.45m的光滑弧形轨道上由静止开始下滑。轨道与水平面接触平滑，求：(1)滑块到达轨道底端B时的速度大小为多大？(2)如果滑块在水平面上滑行的最大距离是2.25m，则滑块与水平面间的动摩擦因数为多大？（g取10m/s2）

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

a、b两点共轴转动，角速度相等，根据转动半径的大小比较线速度和向心加速度大小．【详解】a、b两点角速度相等，由于转动的半径不等，根据v=rω知，线速度大小不等，根据a=rω2、F=mrω2知，向心加速度大小、向心力大小都不等．故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度、向心力之间的关系，并能灵活运用．2、A【解析】因断开开关，所以电量不变，则由、和，联立得：则可知，E与d无关，所以电容器内部电场强度大小不变，故A错误；将B板向下平移一小段距离时，板间距离增大，由，可知，电容C减小，故B正确；因电量不变，C减小，则由Q=UC可知，两板间的电压变大，故C正确；因E不变，P点与下极板间的距离增大，故P与下极板间的电势差增大，故P点电势升高，故D正确；本题选错误的，故选A．【点睛】根据平行板电容器的电容决定式分析电容的变化情况，抓住电容器的电压不变，由分析板间场强的变化情况，由分析电容器所带电量的变化，根据P点与下极板间电势差的变化，判断P点电势的变化．3、D【解析】

根据万有引力提供圆周运动的向心力可以知道：根据表达式可以求出中心天体的质量.A．木星绕太阳公转的周期和轨道半径可以计算中心天体太阳的质量，因为木星是环绕天体，故不能计算木星的质量，故A错误;B．木星绕太阳公转的周期和环绕速度可以求出太阳的质量，因为木星是环绕天体，故不能计算木星的质量，故B错误;C．卫星绕木星公转的周期和木星的半径，已知木星的半径但不知道卫星轨道半径就不能求出卫星的向心力，故不能求出中心天体木星的质量，故C错误.D．卫星绕木星公转的周期和轨道半径，根据：已知T和r可以知道能求出木星的质量，所以D正确.4、A【解析】根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=-3kg•m/s、△pB=3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=2kg•m/s、p′B=10kg•m/s，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故A正确．两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，若△PA=3kg•m/s，△PB=-3kg•m/s，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误．根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=3kg•m/s、△pB=-3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg•m/s、p′B=4kg•m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．如果△pA=-10kg•m/s、△pB=10kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=-5kg•m/s、p′B=17kg•m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．故选A．点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．5、B【解析】

由于直角三角体的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，当斜面体A在光滑的斜面B上下滑时，小球由于只在竖直方向受力，故小球在碰到斜面之前的运动轨迹是竖直向下的直线．则B选项正确．6、D【解析】

由于水平面粗糙，在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和不为零，则系统的动量不守恒。在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒。A．动量守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项A错误；B．动量守恒，机械能不守恒，与结论不相符，选项B错误；C．动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项C错误；D．动量不守恒、机械能不守恒，与结论相符，选项D正确；7、ABD【解析】

A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；本题选错误的，故选ABD.8、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．9、ACD【解析】

A．将小物体和轨道ABCD整体研究，根据能量守恒可知，开始时小物体的机械能全部转化由克服摩擦力做功而产生的内能，故最终m一定静止在M的BC某一位置上，故选项A正确；BD．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小返回A点时由于，即小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动，故选项B错误，D正确；C．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：由机械能守恒得：解得：故选项C正确．故选ACD.点睛：本题考查动量守恒定律及能量关系的应用，要注意明确系统在水平方向动量是守恒的，整体过程中要注意能量的转化与守恒．10、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C11、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．12、CD【解析】

对于任意一个倾角为θ的斜面，设物体运动的时间为t，则：得：由图知h相同，而θ不同，则物体运动的时间不同.A.重力的冲量为I=mgt，由于时间t不同，所以重力的冲量不同；故A项不合题意.B.两斜面重力做功都为WG=mgh，由平均功率公式知，因时间不同可知重力的平均功率不同；故B项不合题意.C.物体下滑过程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相