2022届四川省宜宾第三中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)地球上两个物体，它们之间的万有引力为F.若它们的质量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的万有引力变为（）A．F/2 B．F C．4F D．16F2、(本题9分)2008年9月我国成功发射了“神州七号”载人飞船．为了观察“神舟七号”的运行和宇航员仓外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星”．伴星经调整后，和“神舟七号”一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号”离地面稍高一些，如图所示，那么:A．伴星的运行周期比“神舟七号”稍大一些B．伴星的运行速度比“神舟七号”稍大一些C．伴星的运行角速度比“神舟七号”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七号”稍大一些3、如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr4、(本题9分)库仑利用如图所示的装置进行实验研究，得出了库仑定律．关于实验装置和实验操作，下列说法正确的是（）A．小球A、B、C均为带电小球B．库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的具体数值C．A和C之间的静电力大小是用弹簧测力计测量出来的D．A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小5、(本题9分)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为θ的斜坡顶端P处，以初速度v0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变．关于L、t与①L与v0②L与v0③t与v0④t与v0A．①② B．②③ C．③④ D．①④6、质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示，当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为参考平面，不计空气阻力）（）A．B．C．D．7、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和减小B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和增大D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变8、如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值9、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点。则以下关系正确的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC10、(本题9分)2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度11、(本题9分)一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内12、(本题9分)质量为2kg的物体竖直向上抛出，物体动能E随上升的高度h的变化关系如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得A．所受阻力大小为10NB．所受阻力大小为30NC．上升2m过程中，机械能减小20JD．上升2m过程中，机械能减小60J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)（某小组通过实验测绘一个标有“5.0V7.5W”某元件的伏安特性曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：A．电池组（电动势为6.0V，内阻约为1Ω）B．电压表（量程为0〜3V，内阻RV=3kΩ）C．电流表（量程为0〜1.5A，内阻约为0.5Ω）D．滑动变阻R（最大阻值10Ω，额定电流1A）E．定值电阻R1（电阻值为3kΩ）F．定值电阻R2（电阻值为1.5kΩ）G．开关和导线若干（1）实验中所用定值电阻应选__（填“E”或“F”）．（2）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整______．（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是__V；元件两端电压是__V．（4）通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把该元件与电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电源相连接，则此时该元件的电阻值约为__Ω．（计算结果保留2位有效数字）14、（10分）(本题9分)气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律和机械能守恒定律，已知A的质量m1，B的质量ma.松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B到达C、D的运动时间t1和tb.在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置，设此时弹簧的弹性势能为Ep。c.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离l1，B的右端至D板的距离l(1)实验步骤的正确顺序是_______。(填写步骤前的字母)(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________；验证机械能守恒定律的表达式是____________________________。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)如图所示，真空中竖直放置半径为R的光滑半圆环，圆环最低点固定一个点电荷Q；质量为m、电荷量为+q的小圆环最初静止在图中所示的B点，此时θ=30°．现让小圆环从右侧最高点由静止释放．已知重力加速度为g，静电力常量为k，距离带电荷量为Q的点电荷为r的点电势可以表示为Φ=Kq/r，求：（1）半圆环最低点固定的点电荷的电量Q；（2）小环向下运动过程中的最大速度vm．16、（12分）(本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G为已知，是恒量）17、（12分）(本题9分)我国预计于2022年建成自己的空间站。假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的18，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g(1)空间站做匀速圆周运动的线速度大小；(2)同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比。

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、D【解析】

变化前，两者之间的万有引力为，变化后两者之间的万有引力为，D正确．2、A【解析】考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②ω=③a=④由题中图象可以得到，伴星的轨道半径大于“神舟七号”飞船的轨道半径，再根据①②③④可以得到，伴星的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小；故选A．3、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．4、D【解析】

AD.在该实验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度a与力F的大小成正比．故A错误，D正确；B.该实验中没有测量A与C的带电量．故B错误；C.A与B之间的静电力是通过力矩平衡，结合悬丝的力矩来分析的．故C错误．5、B【解析】

滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：x=Lcosθ=v0t，竖直方向上：y=Lsinθ=12gt2，联立可得：A.①②与分析不符，A错误B.②③与分析相符，B正确C.③④与分析不符，C错误D.①④与分析不符，D错误【点睛】对于平抛运动，通常有两种分解方法：一种是沿水平方向和竖直方向分解，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．另一种是沿斜面向下方向和垂直于斜面方向，沿斜面向下方向做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做匀减速直线运动．这两种方法都要学会运用．6、D【解析】试题分析：选择桌面为零势能面，开始是机械能为：，由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为，故选项D正确．考点：机械能守恒定律名师点睛：物体在运动过程中机械能守恒，即任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能．7、ACD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为零，要注意在小球刚接触到加速度变为零的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C正确。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选ACD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化。8、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.9、AC【解析】

根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，与结论相符，选项A正确；B.μA>μB=μC，与结论不相符，选项B错误；C.mA=mB<mC，与结论相符，选项C正确；D.mA=mB>mC，与结论不相符，选项D错误；10、BC【解析】

由可知：A.由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；B.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；C.由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；D.由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；11、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．12、AC【解析】

AB.对物体受力分析后列动能定理得：-mgh-fh=△Ek，由图象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正确，B错误；CD.除重力外其他力做功等于机械能变化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，则机械能减小20J，故C正确，D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、E;2.20;4.4;2.1;【解析】（1）电源电动势6V，电压表量程为3V，内阻为3kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3kΩ分压电阻后，量程扩大到6V，则定值电阻应该选择F.（2）实物电路连接如图；（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是2.2V；元件两端电压是2×2.2=4.4V.（4）设通过每个元件的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有E=U+2Ir，变形为U=4.5-3I，此即为表示电源的I-U图象；在表示小灯泡的I-U图象中同时作出表示电源的I-U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U=1.7V，I=1.0A，所以每个元件的电阻为R=U/I=1.7Ω.点睛：本题考查非线性元件的伏安特性曲线中的