安徽省宿州市时村中学2021-2022学年高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献，下列说法正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念2、(本题9分)如下图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面。弹簧一直在弹性限度内，则A．两个阶段拉力做的功相等B．拉力做的总功等于A的重力势能的增加量C．第一阶段，拉力做的功大于A的重力势能的增加量D．第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量3、共享单车已成为人们低碳出行的重要交通工具，如图所示，某共享单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3112，在用为蹬脚踏板前进的过程中，下列法正确的是（）A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为112B．大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为13C．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为31D．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1124、(本题9分)在国际单位制中，万有引力常量的单位是（）A．N．m2/kg2 B．kg2/N．m2C．N．kg2/m2 D．m2/N．kg25、(本题9分)人们在探究平抛运动规律时，将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运动。从抛出开始计时，图a（水平方向）和图b（竖直方向）分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系图像，由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移与在水平方向的位移的大小关系为A．B．C．D．6、仰卧起坐是体育课上经常锻炼的项目，一次测试中某位女同学质量为50kg，假设其上半身质量为全身的0.6，她在1分钟内做了40个仰卧起坐，每次仰卧起坐时下半身重心位置不变，则她克服重力做功的平均功率约为（）A．6w B．60w C．120w D．240w7、(本题9分)两个共点力的大小分别为F1＝6N，F2＝10N，则它们的合力可能为()A．3N B．5N C．10N D．20N8、(本题9分)如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是同步卫星．下列关系正确的是A．物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度B．卫星b的角速度小于卫星c的角速度C．物体a随地球自转的周期等于卫星c的周期D．物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度9、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h。若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mghB．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小C．弹簧与杆垂直时，小球速度最大D．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大10、(本题9分)甲、乙为两颗地球卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度11、(本题9分)如图，一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上，质量为M，内壁光滑且半径为R,直径水平；在内壁左侧的最髙点有一质量为m的小球P,将p由静止释放，则（）A．P在下滑过程中，凹槽对P的弹力不做功B．P在到达最低点前对凹槽做正功，从最低点上升过程中对凹槽做负功C．m和M组成的系统动量守恒D．凹槽的最大动能是12、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g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)某同学利用图甲中器材验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知打点计时器每隔0.02s打一个点(计算结果保留三位有效数字)．请回答下列问题:(1)可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的____端(填“左”或“右”);(2)若x2=4.80cm,则在纸带上打下计数点B时的速度vB=____m/s;(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为_____________________________;(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是_____________________________________________________________．14、（10分）(本题9分)某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”，实验装置如图所示.实验主要步骤如下：①实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，接通电源，轻推小车，小车运动稳定后，得到的纸带应该是如图的__________（填“甲”或“乙”）；②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程中橡皮筋对小车做的功记为W；③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次从同一位置由静止释放小车，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；④分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…．如图所示是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的__________（填“AG”或“GJ”）部分进行测量；⑤根据实验数据，作出W－v图象，下列符合实际的图象是_________.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）已知电子的质量是9×10﹣31kg，质子和电子的电荷量均为1.6×10﹣19C，质子与电子之间的库仑力是9.116×10﹣8N，电子绕质子做匀速圆周运动，静电力常量k=9×l09N•m1/C1．取=1.16，求：（1）电子转动的半径；（1）电子转动的速度大小．16、（12分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg（不考虑摩擦等阻力，）问：（1）h至少为多大才可使小球沿圆轨道运动而不掉下来．（2）如果h=15m，小球通过M点时的速度为多大？此时轨道对小球的支持力为多大？（3）高度h大，小球滑至N点时轨道对小球的压力越大，试推出于h函数关系式．17、（12分）(本题9分)质量为M的木块静止在光滑的水平面上，一颗子弹质量为m，以水平速度v0击中木块并最终停留在木块中．求：在这个过程中①木块的最大动能；②子弹和木块的位移之比．

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、B【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，选项A错误；B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向，选项B正确；C．法拉第发现了“磁生电”的现象，纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律，故C错误；D．普朗克在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项D错误。故选B。2、B【解析】试题分析：两个阶段中拉力做功通过的距离相同但第一阶段与第二阶段弹力的方向不同拉力大小不同，第二阶段拉力做功大于第一阶段做的功，故A项说法不正确；A的重力势能变化等于拉力做的总功与弹簧弹力做功的代数和，该过程中弹簧弹力对A做功为零，故B说法正确；第一阶段，拉力做的功小于A的重力势能的增加量，因为此时弹簧弹力对A做正功弹性势能转变为A的重力势能，故C项说法不正确；第二阶段，拉力做的功大于A的重力势能的增加量，因为此时弹簧弹力对A做负功，拉力的功有一部分转化为弹性势能，故D说法不正确。考点：本题考查了重力势能、弹簧弹力做功、弹性势能3、D【解析】

A.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度大小之比为11，故A错误。B.大齿轮和小齿轮用链条相连，它们轮缘的线速度大小之比为11，故B错误；C.大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，它们的向心加速度与半径成反比，所以向心加速度大小之比为13，故C错误；D.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度相等，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度的线速度与半径成正比，所以，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为112，大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，所以大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比也为112，故D正确4、A【解析】万有引力定律公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N.m2/kg2.故选A.5、C【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在t0时间内水平位移x=v0t0竖直位移y＝v0t0则y0＝x0；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误。6、B【解析】

假设女同学身高为1.60m，做一次仰卧起坐重心升高h大约为身高的，女同学做一次仰卧起坐克服重力做的功W=0.6mgh=0.650101.60J=96J，1分钟内做了40个仰卧起坐，则她克服重力做功的平均功率大约为P==W=64W，故A、C、D错误，B正确。7、BC【解析】两力合成时，合力范围为：|，代入数据得：，故选BC．【点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且8、ACD【解析】

A.地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度，由v=rω知，物体a随地球自转的线速度小于卫星c的线速度。对于卫星b、c，根据万有引力提供向心力得，可得，则知卫星c的线速度小于卫星b的线速度，所以物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度，故A正确。B.对于卫星b、c，由知，卫星b的角速度大于卫星c的角速度，故B错误；C.c是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C正确。D.对于a、c，角速度相等，由a=rω2比较知，物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度。故D正确；9、ABD【解析】

A.小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故A正确。B.小球从静止位置下滑至最低点的过程中，速度先增加后减小，可知竖直分速度先增加后减小，则由P=mgvy可知重力的瞬时功率先增大后减小，选项B正确；C.弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值。故C错误；D.小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故D正确；10、AC【解析】试题分析：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则T甲＞T乙，故A正确；卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于乙的轨道半径大于地球半径，则乙的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则a乙＞a甲，故C错误；由题意可知，卫星轨道半径间的关系为：r乙＜r甲；甲是地球同步卫星，它的轨道在赤道平面内，甲不可能通过北极上方，故D错误；故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题．11、BCD【解析】

P在下滑过程中，凹槽要向左退．凹槽对P的弹力要做功．根据力与位移的夹角分析P对凹槽做功情况．根据系统水平动量守恒和机械能守恒分析P到达内壁右端最高点的位置．P下滑到最低点时凹槽动能最大，根据系统水平动量守恒和机械能守恒求凹槽的最大动能．【详解】P在下滑过程中，P对凹槽有斜向左下方的压力，凹槽要向左运动，则凹槽对P的弹力与P相对于地面的速度不垂直，所以凹槽对P的弹力要做功，A错误；P在到达最低点前对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为锐角，则P对凹槽做正功，P从最低点上升过程对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为钝角，P对凹槽做负功，B正确；m和M组成的系统外力为零，故系统动量守恒，P下滑到最低点时凹槽动能最大，取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒和机械能守恒得，根据机械能守恒定律可得；凹槽的最大动能，联立解得，CD正确．12、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左；1.20；AB之间的距离；重物的质量太小或摩擦阻力太大；【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．①从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．②若，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得在纸带上打下记数点B时的速度．③若数据也已测出，还需要算出减小的重力势能，即还需要测出下落的高度，即实验还需测出物理量为AB之间的距离．④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动