2022届陕西省西安市高新一中、交大附中、师大附中物理高一下期末综合测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下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：（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，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A．P点的电势将降低B．极板带电量将增加C．带电油滴的电势能将增大D．带电油滴将竖直向上运动2、(本题9分)2016年11月14日“超级月亮”现身合肥市夜空，某时刻月亮看起来比平常大14%、亮度提高了30%，这是因为月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点的缘故，则下列说法中正确的是A．此时月球的速度最小B．此时月球的加速度最大C．月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做负功D．月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能减小3、(本题9分)两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是A． B．C． D．4、(本题9分)关于对元电荷的理解，下列说法正确的是A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．元电荷是带电荷量最小的带电粒子5、(本题9分)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若电动机的额定输出功率为80W，在平直路面上行驶的最大速度为4m/s，则汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（）A．16NB．20NC．40ND．80N6、(本题9分)如图所示，一质量为0.5kg的一块橡皮泥自距小车上表面1.25m高处由静止下落，恰好落入质量为2kg、速度为2.5m/s沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是A．橡皮泥下落的时间为0.3sB．橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为3.5m/sC．橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D．整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5J7、(本题9分)把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水桶转到最高点时水不从桶里流出来，这时水桶的速率可以是（）A． B． C． D．8、(本题9分)在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)9、用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显10、(本题9分)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A．B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时A．物块B的质量满足B．物块A的加速度为C．拉力做功的瞬时功率为D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为11、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（）A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力12、(本题9分)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表而附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>acC．a、b、c的周期关系为Ta=Tc>TbD．a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc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)若利用如图所示的装置研究平抛物体的运动，让小球多次沿同一轨道运动，用描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是_________.A．斜槽只能光滑B．通过调节使斜槽的末端保持水平C．每次释放小球的位置必须相同D．每次必须由静止释放小球E.所记录的相邻的小球位置之间的竖直距离相等14、（10分）(本题9分)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。请回答下列问题：（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（2）实验时，先________，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。若重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。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)玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，提出具有量子特征的氢原子模型，其能级图如图所示．有一个发光管里装有大量处于n＝4能级的氢原子，利用这个发光管的光线照射金属钠的表面．已知金属钠的极限频率是5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，1eV＝1.6×10－19J.(1)发光管可能发射几种不同能量的光子？(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗(通过计算回答)?(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能．16、（12分）(本题9分)同步卫星是地球的重要卫星，在通讯等方面起到重要作用．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．求：（1）同步卫星距离地面的高度；（2）同步卫星的线速度．17、（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=0.1m，水平杆长，小球的质量m=0.3kg.重力加速度g=l0m/s1．(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？(1)此时的拉力多大？

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】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势低于下极板的电势，则知P点的电势将升高．故A错误．油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故D错误．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带正电，P点的电势升高，则油滴的电势能将增加．故C正确．故选C．点睛：本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．2、B【解析】根据开普勒定律，月球和地球的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故在近地点速度最大，故A错误；在近地点轨道半径小，根据牛顿第二定律：ma=，此时月球的加速度大，故B正确；既然从远地点向近地点运动过程是加速运动，说明万有引力做正功，故C错误；由于只有万有引力做功，故月球的机械能不变，故D错误；故选B．3、B【解析】

两电荷异性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时：接触后再分开，带电量各为2Q，则两球的库仑力大小为：ACD.由上计算可知，ACD错误；B.由上计算可知，B正确．4、C【解析】元电荷是一个电子带的电荷量，不是电子，也不是质子，元电荷又称“基本电量”或“元电荷”，是物理学的基本常数之一，常用符号e表示，是一个电子或一个质子所带的电荷量，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。故ABD错误，C正确；故选C。【点睛】元电荷是一个电子带的电荷量，不是电子，也不是质子，是一个电子或一个质子所带的电荷量，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。5、B【解析】

当牵引力等于阻力时，加速度为零，汽车速度最大，根据代入数据解得故B正确。6、D【解析】

橡皮泥下落的时间为：．故A错误；橡皮泥与小车在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有：m1v0=（m1+m2）v，所以共同速度为：，故B正确；橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，但竖直方向的动量不守恒．故C错误；在整个的过程中，系统损失的机械能等于橡皮泥的重力势能与二者损失的动能，得：△E＝m2gh+[m1v02−(m1+m2)v2]，代入数据可得：△E=7.5J．故D正确．故选D．【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，本题是多体、多过程问题，分析清楚物体运动过程与运动性质是解题的前提，应用动量守恒定律、能量守恒定律与动能定理即可解题．7、AB【解析】

设水桶转到最高点时水恰好不从桶里流出来时，水桶的速度为v，则由牛顿第二定律得，得到，当水桶的速度大于时，水也不从桶里流出来．当水桶的速度小于时，水将从桶里流出来．故选AB．8、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GM联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。9、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.10、BD【解析】

当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据机械能守恒定律求解A的速度．【详解】开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于开始是弹簧是压缩的，故，故，故A错误；当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：，又开始时，A平衡，则有：，而，解得：物块A加速度为，故B正确；拉力的瞬时功率，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：，故D正确；故选BD．11、AD【解析】

AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力，故D正确。12、AC【解析】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据牛顿第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正确，B错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω点睛：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BCD【解析】

[1]ACD．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，A错误，CD正确；B．为了保证小球的初速度水平，需通过调节使斜槽的末端保持水平，B正确；E．因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此下降的距离不应是等距的，E错误。故选BCD。14、AB先接通电源－mghB12【解析】(1)打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距