2022届吉林省长春市九台区师范高中、实验高中高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．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)一轻弹簧原长为10cm，甲乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12cm，则（）A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力C．弹簧的劲度系数为5×103N/mD．弹簧的劲度系数为10N/m2、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s3、(本题9分)质量为1kg的物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量增量的大小不可能是()lkg·m/sB．5kg·m/sC．7kg·m/sD．9kg·m/s4、(本题9分)关于物体的受力和运动,下列说法正确的是()A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用5、(本题9分)如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球P，让小球P从弹簧处于原长位置从静止开始释放，小球P能下降的最大高度为h．现将小球P换成质量为M的小球Q，仍让小球Q从弹簧处于原长位置从静止开始释放，已知M>m，重力加速度为g，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，则小球Q也下降高度h时的速度大小为A．0 B．C． D．6、(本题9分)木星的半径约为R=7.0×m。早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中，木卫三离木星表面的高度约为h=1.03×m,它绕木星做匀速圆周运动的周期约等于T=6.0×s，已知引力常量G=6.67×N·m2/kg2，则木星质量的数量级为A．kgB．kgC．kgD．kg7、(本题9分)物体在竖直上抛运动中，其它一切阻力不计，规定向下为正方向，则实际运动速度与时间的图像、所受合外力与时间的图像、正确的是（）A． B．C． D．8、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为9、(本题9分)如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴的坐标原点和x=6cm的位置上。在x轴上（）A．x=12cm处的场强为零B．x=14cm处的场强为零C．x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低D．将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能减少10、质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．11、2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．月球的第一宇宙速度D．绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为12、(本题9分)已知某行星绕太阳公转的半径为R，公转周期为T，引力常量为G，则由此可求出（）A．该行星动能 B．该行星的质量 C．该行星的角速度 D．太阳的质量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用_____选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的_____选填“甲”或“乙”）。（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，则电压U=________，电流I=_______可得该电阻的测量值Rx=U14、（10分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______A．实验中必须保证m2<<m1B．实验前要平衡摩擦力C．细线在桌面上的部分应与长木板平行D．图中AB之间的距离x尽量小些三、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,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.求：(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s,求甲与A的相互作用力F的大小？16、（12分）(本题9分)如图所示，一根长为0.2m，能够承受的最大拉力为16N的细线，一端系着一个质量是0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的线速度增大到v0(1)这时小球运动的线速度v(2)若桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落点到A点距离。17、（12分）如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？

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、C【解析】

A.甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对相互作用力，故A项不合题意.B.甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对平衡力，故B项不合题意.CD.甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧拉力为：F＝100N;根据F＝k（l-l0），将l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C项符合题意，D项不合题意.2、D【解析】

设每个球的质量均为m，碰前系统总动量，碰前的总机械能；A.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=20m，动量守恒，机械能守恒，故A可能实现，不符合题意；B.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=4m，动量守恒，机械能不增加，故B可能实现，不符合题意；C.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=5m，动量守恒，机械能不增加，故C可能实现，不符合题意；D.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=29m，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现，符合题意故选D．3、D【解析】物体初动量大小为，物体的末动量为，故动量改变量为：，当初末动量反向时，动量改变量最大，为7kg•m/s；当初末动量同向时，动量改变量最小，为1kg•m/s，所以，故D不可能．4、D【解析】

物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不变，当速度与力的夹角小于90°时，速度一定增加；当速度与力的夹角大于90°时，速度一定减小，选项A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，选项B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，选项C错误；做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用，选项D正确．5、D【解析】对小球P下降h过程，根据动能定理，有：mgh-W1=0小球B下降h过程，根据动能定理，有：Mgh-W1=-0联立解得v=故选D．6、C【解析】

根据万有引力提供向心力有：解得木星的质量代入数据，解得M≈2.0×1027kg，即木星质量的数量级为1027kg；A.kg，与结论不相符，选项A错误；B.kg，与结论不相符，选项B错误；C.kg，与结论相符，选项C正确；D.kg，与结论不相符，选项D错误。7、BC【解析】

做竖直上抛运动的物体，先向上做匀减速运动，当到达最高点时，速度减为零，以后向下做匀加速运动，因规定向下为正方向，则速度先负后正，则图线B正确，A错误；竖直上抛运动的物体只受重力作用，合力不变，总是向下的mg，则选项C正确，D错误；故选BC.8、ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．9、AC【解析】

AB．两电荷间距离，设电荷Q2右侧r处场强为0，则：解得：即x=12cm处的场强为零，所以x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，处场强方向沿x轴正方向。故A项正确，B项错误。C．x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，沿电场线方向电势降低，则x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低。故C项正确。D．处场强方向沿x轴正方向，则x=15cm处的电势大于x=20cm处的电势；将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能增加。故D项错误。10、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．11、BC【解析】

A.小球在月球表面做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：vy=gt，所以：，则：．故A错误；B.月球表面的重力加速度为：，所以：．故B正确；C.第一宇宙速度为：．故C正确；D.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为：．故D错误.12、CD【解析】

设太阳的质量为M，行星的质量为m．行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则有：，解得：，已知R和T，可求出太阳的质量M，但不能求出行星的质量m，故D正确，B错误；根据ω＝，已知周期的情况下可以求出行星的角速度，故C正确．由于行星的质量不确定，则不能求解行星的动能，选项A错误；故选CD.【点睛】已知环绕天体的公转半径和周期，根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．熟知描述圆周运动的物理量之间的关系是正确解题的关键．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC甲2.60.505.2【解析】

（1）[1].[2].因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程的C；由于阻值约为5Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A量程的B；[3].根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图．（2）[4].电压表的读数为U=2.6V；[5].电流表的读数为I=0.50A；[6].电阻阻值：R=U14、（1）v（2）A（3）BC【解析】试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得：a=Fm，则：v2（3）以系统为研究对象，加速度：a=Fm=m2gm考点：验证牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。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)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。【详解】(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(M2+m)