2022年福建省泉州市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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力A．等干零B．大小为mg，方向沿斜面向下C．大小为mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上2、科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（）A．B．C．D．3、(本题9分)2019年1月5日零点起,全国铁路实施新版列车运行图,17辆编组的超长版“复兴号”CR系列动车组以350公里时速正式在京沪高铁上线运营.当一列由北京南开往上海虹桥的“复兴号”CR400高铁正在匀加速直线行驶途中,某乘客在车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球()A．在最高点对地速度为零B．在最高点对地速度最大C．抛出时车厢速度越大,落点位置离乘客越远D．从抛出到落地的时间与车厢的速度大小无关4、(本题9分)一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知A．质点振动的频率为1.6HzB．质点的振幅为4.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同5、如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．点与点的线速度大小相等B．点与点的角速度大小相等C．点与点的线速度大小相等D．点与点的向心加速度大小相等6、(本题9分)如图，中，。匀强电场的电场线平行于所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（）A．电场强度的方向沿ac方向B．电场强度的大小为C．电子从a点移动到b点，电势能减少了4eVD．电子从c点移动到b点，电场力做功为4eV7、(本题9分)将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则A．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同B．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同C．两物体落地时动量对时间的变化率相同D．两物体落地时重力的功率相同8、(本题9分)如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(

)A．线速度之比为1:4 B．角速度之比为1：4C．向心加速度之比为8:1 D．向心加速度之比为1:89、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度10、(本题9分)如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知A．固定电阻R的阻值为1ΩB．该电源的内阻为2ΩC．该电源的短路电流为1AD．当该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大11、(本题9分)甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶812、(本题9分)a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线，同一方向运动，a球的动量是5千克·米/秒，b球的动量是7千克·米/秒．当a球追上b球时发生碰撞，则碰撞后，a、b两球的动量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．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)根据线性力做功的求解方法，某同学证明出来:一劲度系数为k的轻弹簧由形变量为恢复到原长的过程中，弹簧弹力所做的功为。于是该同学设计只用的一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数的实验，如图所示，他的实验步骤如下：第一步:将弹簧的左端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时，在桌面上标记出弹簧右端所在的位置B。第二步:让滑块紧靠弹簧压缩弹簧至某一位置静止时，在桌面上标记出滑块的位置A，松手后弹簧将滑块弹开，滑块在水平桌面上运动一段距离停止，在桌面上标记出滑块停止的位置C。第三步:滑块通过水平细绳和光滑的定滑轮竖直悬挂拉伸弹簧，滑块静止时，在桌面上标记出弹簧右端到达的位置D。请回答下列问题：(1)你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并符号、、……表示)________。(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数的计算式:=__________。14、（10分）伏安特性曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线，电压要求能从0V开始变化。实验室提供下列器材：A．电流表A1（量程为0－300mA，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程为0－0.6A，内阻约0.5Ω）C．电压表V（量程为0－3V，内阻约5kΩ）D．滑动变阻器R1（0－10Ω，额定电流1.5A）E.滑动变阻器R2（0－1kΩ，额定电流0.6A）F.直流电源（电动势3V，内阻不计）G.开关一个、导线足够（1）本实验电流表应选择______（填A1或A2）；滑动变阻器应选择______（填R1或R2）。（2）应选用下图中的图________所示电路进行实验（3）完成图中的实物连线_________，开关S闭合之前，图5中滑动变阻器的滑片应该置于________（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。（4）根据所描绘的曲线回答：①根据实验数据，画出小灯泡的I－U特性曲线如图所示。图线发生弯曲，其原因是_________；根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，其实际电阻为______Ω，功率P约为______W（结果保留2位有效数字）。②如果实验室只提供了量程为0-100μA，内阻为100Ω的灵敏电流计，需要将其改装为量程是0-3V的电压表，则需要_______联（填“串”或“并”）一个_______Ω的电阻。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)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）16、（12分）如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度E=100V/m，该电场中有A、B两点，相距L=10cm，且A、B连线与电场线的夹角θ=60°。(1)求A、B两点间的电势差UAB；(2)若将一电荷量q=1.6×10－6C的带正电粒子从A点移到B点，只考虑带电粒子所受的电场力，求该过程中带电粒子动能的变化△Ek。17、（12分）国际空间站是迄今最大的太空合作计划，其离地高度为H，绕地球运动的周期为T1．通过查找资料又知万有引力常量G，地球半径R，同步卫星距地面的高度h，地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由得（1）请判断上面得出的结果是否正确，请说明理由；如不正确，请给出正确解法和结果．（2）请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法，并解得结果．

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、A【解析】试题分析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件F="mg"①根据胡克定律F="kL"②由①②得，③物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据共点力平衡条件，有F′+f-2mgsin31°="1"③其中F′="kL=mg"④由以上四式解得f=1，故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上，大小为1．故选A．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键对物体受力分析，然后运用共点力平衡条件及胡克定律列式求解；注意胡克定律中弹簧的弹力与伸长量成正比．2、A【解析】

在两极：；在赤道上：；联立解得；

由，且，解得。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】

小球被竖直抛出时，水平方向有与列车相同的速度，则在最高点对地速度不为零，选项A错误；在最高点时竖直速度为零，则对地的速度不是最大的，选项B错误；由于小球的水平速度与乘客的速度相同，则小球应该落回到原出发点，与抛出时车厢的速度无关，选项C错误；从抛出到落地的时间只与竖直上抛的速度有关，与车厢的速度大小无关，选项D正确；故选D.4、D【解析】

A.由图读出周期T=1.6s，则频率故A错误；B.质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅A=2cm，故B错误；C.在0.3s时刻，质点正从平衡位置向最大位移处运动，速度沿正方向；在0.5s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相反。故C错误；D.由简谐运动的特征分析得知，在0.3s和0.5s两时刻，质点的位移相同，所以加速度方向相同，故D正确。5、D【解析】

AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则所以点的线速度大小为可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。6、B【解析】

AB．由于ac两点电势相等，故ac为一条等势线，电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直ac，且指向斜上方故A错误，B正确；C．电子从a点移动到b点，电场力做功Wab=-Uabe=-4eV“-”表示电场力做负功，电势能增加，增加了4eV，故C错误；D．电子从c点移动到b点，电场力做功为Wcb=-Ucbe=-4eV故D错误。故选B。7、ACD【解析】

试题分析：根据动量定理，动量的变化等于合外力对物体的冲量，在这里物体受到的合外力就是重力，因此相等时间内，合外力的冲量相等，因此动量变化量相同，A正确；在向下运动的过程中，竖直速度越来越大，因此相同时间内重力做功越来越快，因此相等时间内动能变化时都会越来越快，B错误；动量对时间的变化率就是合外力，因此两物体落地时动量对时间的变化率相同，C正确；落地时，两个物体竖直速度相等，因此重力的功率相等，D正确．考点：动量定理，功率【名师点睛】此题是对动量定理功率概念的考查；解题的关键是理解动量定理和动能定理；要知道相等时间内动量的变化量等于合外力的冲量，动量的变化率等于合外力；求解重力的功率时应该注意是重力与竖直速度的乘积.8、BD【解析】

A、皮带传动，各点的线速度相等，所以a与轮3边缘的线速度是相等的，c与轮2边缘的线速度是相等的；轮2与轮3属于同轴转动，角速度相等；结合图根据可知：，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，则，故A错误；B、设轮4的半径为r，则轮1的半径是2r，角速度之比为，故B正确；CD、根据向心加速度与线速度、角速度的关系可得向心加速度之比为，故C错误，D正确；故选BD．9、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．10、AD【解析】

A．根据伏安特性曲线OM可知，，故A正确。BC．由图象AB可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，则内阻故BC错误。D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大，故D正确。11、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.12、BC【解析】

由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，a的动量不可能沿原方向增大．故A错误．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，则有，得到ma＜mb．根据碰撞过程总动能不增加，则有，得到ma≤2mb，满足ma＜mb．故B正确．根据碰撞过程总动能不增加，则有：得到ma≤7mb，满足ma＜mb．故C正确．D选项可以看出，碰撞后a的动能不变，而b的动能增大，违反了能量守恒定律．故D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）AB间的距离x1，AC间的距离x2，BD间的距离x3，（2）【解析】（1）该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出弹簧弹力做功的大小，根据W=kx2，需要测量弹簧的形变量，即原长和压缩后的长度的差值，即图中AB间距x1；需要测量弹簧的劲度系数，可以根据弹簧挂物体时弹簧的形变量，即BD间距x3求出劲度系数k；在整个过程中根据功能关系有：kx2=mgμs，所以要测量物体滑行的距离，即AC的距离x2；

（2）根据题意，弹簧水平弹出滑块过程，根据功能关系，有：kx12-μmgx2=0；其中mg=kx3；

联立解得：μ=；

点睛：对于这样的课本之外的实验解答的突破口在于明确其实验原理，本题中要依据所提供信息，根据所学物理规律，明确该实验的实验原理，对于考查学生综合利用知识的能力起到很好的作用．14、A1R1AA端电阻随温度的增加而增加7.50.30串29900【解析】

（1）[1].本实验小灯泡的额定电流为I=PU=[2].滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相当的R1。（2）[3].电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，则采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路；故选则电路A.（3）[4].实物连线如图；[5].图中滑动变阻器的滑片应该置于A端。（4）①[6].图线发生弯曲，其原因是电阻随温度的增加而增加；[7].根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，电流为0.2A，则其实际电阻为R[8].功率约为P=IU=0.30W。②[9].[10].如果实验室只提