2022届湖南省长沙市重点中学高一物理第二学期期末联考试题含解析

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（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、某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知()A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的2、如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．3、(本题9分)下列叙述中正确的是（）A．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律B．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量C．海王星是根据万有引力定律计算而发现的D．经典力学既适用于宏观又适用于微观，既适用于低速又适用于高速4、(本题9分)如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦转动，两轮的半径．当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则()A． B． C． D．5、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力6、(本题9分)质量为15kg的物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。以下说法正确的是A．物块受到的摩擦力大小为25NB．物块受到的摩擦力大小为50NC．轻绳的张力为150ND．轻绳的张力为75N7、(本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是A．> B．<C．< D．>>8、(本题9分)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，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为19、(本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力．下列说法正确的是A．若以速度2水平抛出小球，则落地时间大于B．若以速度2水平抛出小球，则落地时间等于C．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v成θ角D．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向10、(本题9分)2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是A．运动周期大于10天B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的大D．近地点的机械能比远地点的大11、(本题9分)“神舟七号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它比地球同步卫星轨道低很多，则“神舟七号”宇宙飞船与同步卫星相比A．线速度小B．周期小C．角速度大D．向心加速度小12、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．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________

kg的物体．g取9.8m/s2．14、(本题9分)质量为20kg的小明坐在秋千板上，小明离系绳子的横梁2.5m。如果秋千板摆到最低点时，小明运动速度的大小是5m/s,他对秋千板的压力是______N；是______（填“失重”或“超重”）现象。（取g=10m/s2）15、如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷、，测得C点场强的方向与AB平行，则带________，=_________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。17、（10分）(本题9分)如图所示，平行板电容器竖直放置，A、B两板与电源连接，一带电小球悬挂在电容器内部．己知AB两板间电压为U，两板间距为d，且两板足够长；小球质量为m，静止时绳与竖直方向成θ角，当地重力加速度为g．（1）求平行板间匀强电场的电场强度大小；（2）判定带电小球的电性，并求出其电荷量．

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、D【解析】根据s—t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8m/s，则碰前速度大小之比为5：2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，，故C错误，D正确．故选D2、D【解析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；3、C【解析】

A．开普勒接受了哥白尼日心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律，选项A错误；B．卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G，选项B错误；C．海王星是根据万有引力定律计算而发现的，选项C正确；D．经典力学只适用于宏观低速物体的运动，但不适应微观高速粒子的运动，选项D错误；故选C.4、C【解析】在P轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在P轮边缘上．则有最大静摩擦力提供向心力．即为μmg＝mω12R，当木块放在Q轮也静止，则有μmg＝mω22r，解得：.因为a1＝ω12R，a2＝ω22r，所以，故选AC.点睛：本题要抓住恰好静止这个隐含条件，即最大静摩擦力提供向心力；同时要知道同缘转动线速度相等，同轴转动角速度相等．5、C【解析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【点睛】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．6、C【解析】

AB.物块受到的摩擦力大小为，选项AB错误；CD.轻绳的张力为，选项C正确，D错误。7、BD【解析】A.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；B.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；C.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1>a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；故选BD.点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．8、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．9、BD【解析】A、B、若以速度2v1水平抛出小球，小球将落水平面上，下落的高度与小球落在斜面底端时相等，而平抛运动的时间是由下落的高度决定的，所以落地时间等于t1．故A错误，B正确．C、D、以速度v1水平抛出小球，小球将落斜面上，则有，设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为α，则得，可得tanα=2tanθ，与小球的初速度无关，所以若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为α，速度方向与v同向，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】本题是对平抛运动规律的考查，要知道平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，当小球落斜面上时竖直分位移与水平分位移之比等于斜面倾角的正切．10、AC【解析】根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D错误；故选AC.11、BC【解析】根据：GMmr2＝mv2r＝点睛：解决本题的关键知道飞船和同步卫星绕地球做圆周运动靠万有引力提供向心力，掌握线速度、角速度、周期、向心加速度和轨道半径的关系．12、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；二．填空题(每小题6分，共18分)13、60235.23.92150【解析】试题分析：人到火星上去后质量不变，仍为60Kg;根据,则，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力为mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力产生的加速度是