2022届湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底部一定高处以初速度v0=15m/s向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,取g=l0m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度大小是()A．4m/s B．5m/s C．8.5m/s D．9.5m/s2、(本题9分)开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大C．行星公转周期与行星的质量有关D．所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比3、(本题9分)如图所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处(距地面600km)，将发动机短时点火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在近地点变轨后的运行速度()A．小于7.9km/sB．大于7.9km/s，小于11.2km/sC．大于11.2km/sD．大于11.2km/s，小于16.7km/s4、(本题9分)在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F．要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍5、(本题9分)一个人用力把一个质量为1kg的物体，由静止向上提起1m时物体的速度是2m/s，则在此过程中下列说法正确的是（g=10m/s2）（）A．手对物体做的功为12JB．合外力对物体做的功为10JC．合外力对物体做的功为12JD．物体克服重力做的功为2J6、以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh7、经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．8、(本题9分)一小船渡河，河宽d=120m，河水均匀流动，流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s．则小船A．渡河的最短时间是24sB．渡河的最短时间是40sC．以最小位移渡河，时间是24sD．以最小位移渡河，时间是30s9、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度10、(本题9分)如图所示,在两个等量异号的点电荷连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点,c、d,则下列场强大小关系式正确的是(

)

A．B．C．D．11、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体到海平面时的重力势能为B．重力对物体做的功为C．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能为12、(本题9分)如图所示,一粗糙的四分之一圆弧轨道,半径为R,轨道圆心O与A点等高．一质量为m的小球在不另外施力的情况下,能以速度v沿轨道自A点匀速率运动到B点,取小球在A点时为计时起点,且此时的重力势能为零,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是A．到达底端时,重力做功的功率为mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRsinD．小球的机械能随时间的变化关系为E=mv2-mgRsin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)利用图示装置做验证机械能守恒定律实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．A．速度变化量和高度变化量B．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______J，动能变化量_______J．（保留两位有效数字）（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像得到图像是一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或）则可认为重物下落过程中机械能守恒．14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示．把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根据以上数据可以计算出（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度________m/s（结果保留三位有效数字）；（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量△EP=_______J（结果保留三位有效数字）；动能的增加量△Ek=_______J（结果保留三位有效数字）．（3）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“<”、“>”或“=”），这是实验存在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是___________________________________．（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过程中，得到的结论是_____________________．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)在光滑的水平面上，质量为m1的小球甲以速率向右运动．在小球甲的前方A点处有一质量为m1的小球乙处于静止状态，如图所示．甲与乙发生正碰后均向右运动．乙被墙壁C弹回后与甲在B点相遇，．已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，求甲、乙两球的质量之比m1：m1．16、（12分）(本题9分)从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：(1)物体抛出处的高度；(2)物体落地点距抛出点的水平距离．17、（12分）(本题9分)如图所示，传送带水平部分的长度＝4.5m，在电动机带动下匀速运行．质量M＝0.49kg的木块（可视为质点）静止在传送带左端的光滑平台上．质量为m＝10g的子弹以v0＝50m/s的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢中心点Q．已知木块与传送带间的动摩擦因数＝0.5，P点与车底板间的竖直记度H＝1.8m，与车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木块从传送带左端到达右端的时间；（2）由于传送木块，电动机多消耗的电能．

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、B【解析】

小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：解得：v0=15m/s小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，则有：-mv0+Mv=(M+m)v′解得：v′=5m/s故B正确，ACD错误。故选B．【点睛】本题主要考查了动能定理及动量守恒定律的直接应用，根据动能定理求出小球在落到车底前瞬间的水平速度，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解.2、B【解析】A、根据第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；所以A错误。B、根据第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。所以对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大；所以B正确。C、D、开普勒第三定律中的公式R3T2【点睛】开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。3、B【解析】本题考查的是三种宇宙速度的问题。第一宇宙速度为环绕速度，绕地球运动的速度为7.9km/s；第二宇宙速度为脱离速度，是离开地球引力的速度为11.2km/s；则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9km/s，小于11.2km/s；B正确；4、B【解析】

由库仑定律F=A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．故选B．5、A【解析】

手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则W手=mgh+12mv2=1×10×1+12×1×22J=12J，故A正确；由动能定理可得，合外力所做的功等于物体动能的变化，故合外力的功W=12mv2=12×1×2【点睛】手对物体做功，即为除重力以外的力做功，所以会导致物体机械能变化；而重力势能的变化由重力做功决定，对于合力做功可以由动能变化来确定．6、D【解析】上升过程空气阻力对小球做的功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。7、BC【解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；8、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故A正确；B错误；CD、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为，此时在水流方向上的合速度为零，即过河时间为结合以上两式可解得：，故C错误；D正确；故选AD点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短.9、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．10、AC【解析】

因为是等量异种电荷的静电场,根据电场线的疏密分布特点可知:在连线上从c到d,电场强度先变小再变大,根据对称性知，故C正确，D错误；在中垂线上,根据对称性可知，故A正确，B错误．所以AC正确，BD错误．11、BCD【解析】

A.以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误。B.重力对物体做功W=mgh故B正确。C.根据机械能守恒有：可知物体在海平面时的动能为故C正确。D.物体在运动的过程中机械能守恒，以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能Ep=-mgh则物体在海平面上的机械能故D正确。12、BD【解析】到达底端时，重力做功的瞬时功率为P=mgvcos900=0，选项A错误；小球速度大小不变，根据动能定理知，合力做功为零，由于支持力不做功，则重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正确．经过时间t，下降的高度h=Rsin，则重力势能随时间的变化关系为Ep=-mgh=-mgRsin，故C错误．小球的机械能E=Ek+Ep=mv2−mgRsin，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，以及在求解重力势能时，注意零势能平面的选取．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，故选B．（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B点的瞬时速度，则动能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能满足mgh=mv2即可认为重物下落过程中机械能守恒，即v2=2gh，即v2-h图像的斜率接近于2g．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量．14、（1）3.67（2）6.876.73（3）>阻力做功（4）机械能守恒【