2022届河北省永年县一中高一物理第二学期期末复习检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．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、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s22、如图所示,在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出。两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影,OP:PQ=1:3,且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是()A．两小球的下落时间之比为1:3B．两小球的下落时间之比为1:4C．两小球的初速度大小之比为1:3D．两小球的初速度大小之比为1:43、3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本题9分)如图所示，在同一地点从同一高度由静止开始同时释放甲、乙两球，结果两球同时落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落过程中两球受到的阻力与各自的半径成正比(比例系数相等)，释放位置离地足够高，则有（）A．两球均是先做加速度减小的加速运动后做匀速运动B．乙球的半径是甲球的2倍C．乙球的半径是甲球的4倍D．乙球的半径是甲球的8倍5、一走时准确的时钟（设它们的指针连续均匀转动）A．时针的周期是1h，分针的周期是60sB．分针的角速度是秒针的12倍C．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍6、(本题9分)如图所示，质量为m，带电量为q的微粒，以初速度从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是A．M可能为电子，N可能为质子B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能D．M在b点的动能大于它在a点的动能8、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为2D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能19、质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．物体的重力势能减少了mghB．物体的动能增加mgh3C．物体的机械能减少mghD．重力做功210、(本题9分)如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿固定在斜面上，倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（

）A．甲球和乙球运动到地面时的速度相同B．甲乙两球的质量之比为C．甲乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为D．甲乙两球的动能均为时，两球高度相同11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒B．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒C．小球从B→C的过程中减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到B点时动能最大12、(本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（）A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．（1）操作一定有错误的同学是_________，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），①纸带的________端与重物相连．②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是________，此过程中重物动能的增加量是______．（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．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)质量为M=0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求：（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ。16、（12分）(本题9分)如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=L．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果该力场的空间范围是（）,求为使A、B恰好在其中发生完成10次碰撞，L的取值17、（12分）(本题9分)以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为m=2kg的物体，若在抛出后3s过程中，它未与地面及其它物体相碰，g取l0m/s2。求：（1）它在3s内所受重力的冲量大小；（2）3s内物体动量的变化量的大小和方向；（3）第3秒末的动量大小。

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、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；2、D【解析】

AB、两球的抛出高度相同,故下落时间相同,故AB错；CD、根据题意OP:PQ=1:3，则水平位移之比为1:4，水平方向上做匀速直线运动则x=v综上所述本题答案是：D【点睛】两小球所在高度相同,故下落时间相同,由水平位移关系可求出两小球的初速度的大小关系3、A【解析】

因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．【点睛】本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．4、B【解析】下落过程中球受到的阻力、重力，根据牛顿第二定律可知，根据运动学公式可知两球下落的加速度相同，则有，解得，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】关键知道两球从同一高度由静止开始同时释放，结果两球同时落地，根据运动学公式可知两球加速度相同．5、D【解析】

A、时针的周期是12h，分针的周期是1h，秒针的周期为，所以角速度之比为：，所以分针的角速度为秒针的倍，故AB错误；C、根据可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：，故C错误；D、由可得，分针和时针端点线速度之比为：，故D正确．6、C【解析】

粒子从A到B，在水平方向上只受到电场力，根据运动学公式：为A到B沿电场线方向的距离，电场力提供加速度：联立方程：匀强电场中电势差与电场强度的关系：代入方程整理得：则有：ABD错误，C正确。故选C。7、AB【解析】

A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．8、ABC【解析】

滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．【详解】滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得mv1-2mv2=0，由机械能守恒定律得mgh=19、AB【解析】

AD.物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A符合题意D不符合题意。B.物体的合力为13mg，则合力做功为13C.物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：Ff=所以阻力做功为：W所以机械能减少为2mgh10、BC【解析】

A．两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等，方向不同，故A错误；B．由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30°，对乙球：EK0=m乙g•2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正确；C．两球重力的瞬时功率为：，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为：，故C正确；D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度之比为：x0sin30°：2x0=1：4，故D错误；11、AC【解析】从A到B的过程中，小球仅受重力，只有重力做功，所以小球的机械能守恒．故A正确．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒．故B错误．B到C的过程中，系统机械能守恒，小球减小的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量．故C正确．小球到B点时，重力大于弹力，小球将继续向下加速，随着弹力的增加，在BC间某位置弹力等于重力时，加速度为零，此时小球的动能最大，选项D错误；故选AC.12、BD【解析】

A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；D．半圆柱体受到的摩擦力当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为大于，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解析】试题分析：（1）根据，可知丙同学的操作步骤中有错误，错误操作是先放开纸带后接通电源．（2）①根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；②B点的速度等于AC段的平均速度，；重力势能的减小量，动能的增加量；考点：考查了“验证机械能守恒定律”的实验【名师点睛】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．14、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）W1=－243JW2=8.1J（2）μ=0.5【解析】

（1）对子弹：从开始到射出木块，由动能定理得：W1=mv2-mv02代入数据解得：W1=-243J，

对木块：由动能定理得，子弹对木块所做的功：W2=Mv12，代入数据解得：W2=8.1J；（2）设木块离开台面时速度为v2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得：-μMgL=Mv22-Mv12木块离开台面后平抛，由平抛规律得：h=gt2l=v2t代入数据解得：μ=0.50；16、(1)，；(2)181l．【解析】(1)A第一次碰前速度设为v0根据动能定理：Fl=−0A与B碰撞，动量