2022年江苏省南京市第二十九中高一物理第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

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)在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力随时间t变化的图象及物体运动的v-t图象如图。由两个图象可知，10s内：A．水平力F做的功为56JB．克服摩擦力做的功为40JC．摩擦力做的功为-48JD．合力功为02、(本题9分)下列说法符合史实的是（）A．开普勒发现了引力定律 B．卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量C．牛顿通过计算给出了海王星轨道 D．霍金提出了狭义相对论3、(本题9分)2012年4月30日，西昌卫星发射中心发射的圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m．它与另一颗同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107m)相比则能判断出（）A．向心力较小B．动能较大C．角速度较大D．发射速度都是第一宇宙速度4、江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越。若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间为0.1s，则足球本次在空中的运动时间和足球给头部的作用力大小分别为（）（空气阻力不计，g=10m/s2）。A．t=0.4s；FN=40N B．t=0.4s；FN=68NC．t=0.8s；FN=36N D．t=0.8s；FN=40N5、(本题9分)月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/6,若已知月球半径约为1.72×103km,万有引力常量6.67×10﹣11Nm2/kg2,地球表面重力加速度为9.8m/s2.估算月球质量的数量级为()A．1016kg B．1020kg C．1022kg D．1024kg6、(本题9分)在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A站在空间站地板上固定的台秤B上，如图所示，下列说法正确的是A．宇航员A不受地球引力作用B．台秤B示数大小等于宇航员此时所受地球引力C．宇航员A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航员A将手中一小球无初速释放，该小球将落到空间站地板上7、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB8、(本题9分)汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是（）A．汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C．汽车经过A、B两点均处于超重状态D．汽车通过A点时容易爆胎9、(本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则有关离开C点后的飞行过程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若运动员离开C点的速度加倍，则飞行时间加倍C．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的距离加倍D．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变10、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下说法不正确的是()A．摩擦力大小不相等 B．F所做的功不相等C．摩擦产生的热量相等 D．箱子增加的动能相等11、(本题9分)半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能甲从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过。空气阻力不计。下列说法正确的是A．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小B．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大C．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大D．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中球在轨道最低点的向心力小12、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径变小了，那么卫星的（）A．速率变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．周期变小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球（2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________所示的固定方式（选填“甲”或“乙”）。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的时____________（选填选项前的字母）。A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（4）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则计算重力加速度的表达式为g=____________.（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填选向前的字母）。A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下秒表C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间D．实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动14、（10分）(本题9分)在探究物体的加速度与力、质量的关系实验中：(1)在探究物体的加速度与质量的关系时，应保持_________不变(选填“小车及车中砝码的质量”或“托盘及盘中砝码的质量”)，电磁打点计时器应接________；(选填“低压直流电源”或“低压交流电源”)(2)在探究物体的加速度与力的关系时，应保持________不变，分别改变施加在物体上的水平拉力F，测出相对应的加速度a.(选填“小车及车中砝码的质量”“水平拉力”或“托盘及盘中砝码的质量”)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)将质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m，小球运动中所受空气阻力忽略不计，，求：(1)小球在空中运动的时间；(2)抛出点距离地面的高度；(3)小球落地时重力的功率．16、（12分）(本题9分)质量为m=2kg的木块，由水平光滑轨道滑向半径R=0.4m竖直半圆光滑轨道，到最高点C后，水平飞出，落在水平轨道上的B点处，如图所示。g=10m/s2(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C，a.求其水平位移；b.求其着地速度；(2)若发现物块的水平位移为1.6m，求物块对轨道的压力大小。17、（12分）(本题9分)人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G.(1)求卫星P与地球间的万有引力；(2)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最远时的距离多大？

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、D【解析】

A.由速度时间图象可知，在1-2s内，物体处于静止状态，F不做功，在2-6内，物体做匀加速直线运动，F1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s内做匀速运动，F2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所以1-11s内水平力F做的功为W=W1+W2=48+32=81J故A项错误；BCD.在11s内物体的动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为1．则摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s内克服摩擦力做的功为81J，故BC项错误，D项正确。2、B【解析】

A.牛顿发现了万有引力定律，A错误；B.卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量，B正确；C.海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星--海王星，C错误；D.爱因斯坦提出了狭义相对论，D错误．3、C【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，卫星由万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mω2r，解得：v=GMr，ω=D、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，实际发射时要克服阻力和引力做功，故实际发射速度都是大于第一宇宙速度，故D错误。点睛：根据牛顿的万有引力定律研究引力的大小．卫星由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律研究速度、周期、向心力。4、C【解析】

足球在空中做竖直上抛运动，自由下落时有自由下落的时间足球本次在空中的运动时间竖直上抛的初速度设竖直向上为正方向，对足球由动量定理头部给足球的作用力大小根据牛顿第三定律，足球给头部的作用力大小也是36N。A.t=0.4s；FN=40N，与上分析不一致，故A错误；B.t=0.4s；FN=68N，与上分析不一致，故B错误；C.t=0.8s；FN=36N，与上分析一致，故C正确；D.t=0.8s；FN=40N，与上分析不一致，故D错误。5、C【解析】试题分析：根据可得，则，故选C．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用；关键是知道地球表面的物体所受的重力等于万有引力的大小，接触表达式代入数据即可；此题运算量较大，考查学生的数学计算能力．6、C【解析】

A．宇航员随国际空间站绕地球做匀速圆周运动，宇航员A仍受到地球引力作用。故A错误。B．空间站处于完全失重状态，因此台秤示数为零，故B错误；C．根据万有引力定律可知，宇航员A与地球的距离大于地球半径，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正确；D．宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，不会落到“地面上”，故D错误；7、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．8、BD【解析】A、由于做曲线运动根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点时对路面压力值不等于车的重力，故A错；B、汽车通过B点时存在向下的加速度，由牛顿第二定律得，所以N小于汽车的重力，结合牛顿第三定律可知B正确；C、汽车经过A点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B点时有向下的加速度所以处于失重状态，故C错误；D、处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确；本题选：BD点睛：利用牛顿第二定律求解圆周运动中的压力问题，并且找知道什么是超重、失重．9、BD【解析】

AB.以C点为原点，以CD为x轴，以CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系如图：对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF＜FD，故A错误；BC.将初速度沿x、y方向分解为v1、v2，将加速度沿x、y方向分解为a1、a2，则运动员的运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，则v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正确，C错误；D.设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为．则有：，，则得，一定，则一定，则知运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确。10、AD【解析】

A.由f=μN=μmg，可知，这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A错误。B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl，可知，小车不固定时F做功较大，故B正确。C.摩擦产生的热量表达式为Q=μmgL，L是车长，所以Q相等，故C正确。D.根据动能定理得：（F-f）l=Ek，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较大，故D错误。此题选择不正确的选项，故选AD.11、AC【解析】

B.小球下落高度相同，根据动能定理可知:则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小.故选项B不符合题意.A.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小.故选项A符合题意.C.小球运动到最低点的过程中高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大.故选项C符合题意，选项D不符合题意.12、ACD【解析】

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则速率变大，选项A正确；B.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则角速度变大，选项B错误；C.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则向心加速度变大，选项C正确；D.由可知人造地球卫星的轨道半径减小时，周期变小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC乙BCCD【解析】

（1）[1]AB.实验过程单摆摆长应保持不变，应选择长约1m的细线作为摆线，摆线不能选择有弹性的橡皮绳，故A正确，B错误；CD.为减小实验误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球，不要选用直径约10cm的均匀木球，故C正确，D错误；故选：AC；（2）[2]在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式。（3）[3]A.摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，故A错误；B.单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；C.为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；D.为减小测量误差，应测出n个周期的总时间t，然后求出周期：，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；故选：BC；（4）[4]由单摆周期公式：，可知：T与成正比，T−图象是正比例函数图象，T−图象的斜率：，则重力加速度：；（5）[5]由单摆周期公式：得：；A.单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；B.开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；C.测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；D.实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动，测得的周期T偏小，所测重力加速度偏大；故选：CD；故答案为：（1）AC；（2）乙（3）BC；（4）（5）CD。【点睛】单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度