河南省开封市高中2021-2022学年物理高一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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式。卫星A、B为北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为rA、rB，则它们的角速度ω、线速度v、加速度a和周期T之比正确的是（）A． B．C． D．2、(本题9分)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方。如图所示，不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛出时，他可能作出的调整为A．减小初速度和抛出点高度B．减小初速度，抛出点高度不变C．初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离D．初速度的大小与抛出高度不变，向前走近小桶一小段距离3、(本题9分)2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯．卡门撞击坑的预选着陆区，“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测．如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月．关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（）A．沿轨道I运动时，机械能变大．B．沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I运行的周期C．沿轨道Ⅱ正常运行时，在P点的速度小于在Q点的速度D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能减小4、(本题9分)如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA=0.3m，OB=0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s，则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J5、(本题9分)如图所示某一时刻简谐横波的图象，波的传播方向沿+x方向，下列说法中正确的是（）A．此时刻B、E两点速度为零B．此时刻D质点正沿﹣y方向运动C．此时刻质点C、F的加速度、速度都为零D．此时刻质点B、E的速度相同6、(本题9分)下列说法中正确的是()A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的D．随着科技的发展，永动机是可以制成的7、木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如下图所示，则下列说法正确的是(g=10m/s2)()A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为3JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.18、如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（）A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24NC．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N9、(本题9分)(多选)某质点的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．在0～6s内，质点做匀变速直线运动B．在6～14s内，质点位移是24mC．在10～14s内，质点加速度方向与速度方向相反D．在t＝2s末，质点的速度为3m/s10、(本题9分)如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间相距为dAB，两板间加有如图(b)所示的交变电压，质量为m，带电量为+q的粒子（不计重力）被固定在两板的正中间P处，且.下列说法正确的是A．由静止释放该粒子，一定能到达B板B．由静止释放该粒子，可能到达B板C．在和两个时间段内运动的粒子加速度相同D．在期间由静止释放该粒子，一定能到达A板11、(本题9分)如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J12、(本题9分)如图所示，在倾角=30o的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是A．下滑的整个过程中A球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．（1）实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__（填入代表步骤的序号）．（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s．比较两纸带可知，__（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．14、(本题9分)一个质量为0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.15、(本题9分)两辆小车上分别固定两条条形磁铁，两磁铁的N极相对。两车总质量分别为m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一条直线相向运动，以向右为正方向，某时刻速度分别为v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁场力的作用，两车始终没有直接接触。两车距离最近时，乙车的速度v＝_______m／s；当乙车的速度为向右0.2m/s时，甲车速度三．计算题(22分)16、（12分）2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）17、（10分）中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r

A．根据牛顿第二定律得：解得：故故A错误；

B．根据牛顿第二定律得：解得：故故B正确；

C．根据牛顿第二定律得：解得：故故C正确；

D．由得：可得故D错误；2、D【解析】

设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间，水平位移x=v0t=v0；A.减小初速度v0和抛出点高度h，则x减小，小球不可能抛进桶中，选项A错误；B.减小初速度v0，抛出点高度h不变，则x减小，小球不可能抛进桶中，选项B错误；C.初速度的大小v0与抛出高度h不变，则水平射程x不变，向后远离小桶一小段距离，则小球不可能抛进桶中，选项C错误；D.初速度的大小v0与抛出高度h不变，则水平射程x不变，向前走近小桶一小段距离，则小球可能抛进桶中，选项D正确；3、C【解析】

A．在轨道I上运动，做匀速圆周运动，机械能不变，故选项A错误；B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期，故选项B错误；C．根据开普勒第二定律可知，知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，速度逐渐增大，在P点的速度小于在Q点的速度，故选项C正确；D．在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能不变，故选项D错误．4、C【解析】

A球向右运动1．1m时，由几何关系得，B上升距离：h=1．4m-m=1．1m；此时细绳与水平方向夹角的正切值：tanθ=，则得cosθ=，sinθ=由运动的合成与分解知识可知：B球的速度为vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球为研究对象，由动能定理得：WF-mgh=mvB2,代入数据解得：WF="18J,"即绳对B球的拉力所做的功为18J【点睛】本题中绳子拉力为变力，不能根据功的计算公式求拉力做功，而要根据动能定理求变力做功．5、B【解析】试题分析：根据图像可以知道，该时刻B．E两点正处于平衡位置，其速度最大，故选项A错误；波的传播方向沿轴正方向，该时刻质点D正向方向运动，故B正确；C．F两点处于位移最大处，根据简谐运动的特征知，两点的加速度最大，速度为零，故C错误；波的传播方向沿轴正方向，由波形平移法得知，B点的速度方向向上，E的速度方向向下，速度大小相等，故D错误．考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象6、A【解析】试题分析：热力学第一定律：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．解：A、根据能量守恒定律，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，故A正确；B、能量耗散表明，能量的总量虽然守恒，但其转化和转移具有方向性，故B错误；C、根据能量守恒定律，能量是不能创生的，故C错误；D、永动机违背了热力学第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D错误；故选A．点评：本题考查了热力学第一定律和热力学第二定律，要明确自然界的总能量是守恒的，但其转化和转移具有方向性．7、CD【解析】

木板A和物块B组成的系统动量守恒，因此有解得；木板获得的速度为v=1m/s，木板获得的动能为J，A错误；由图得到：0-1s内B的位移为m，A的位移为m，木板A的最小长度为m，C正确；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为m/s2，根据牛顿第二定律得：，代入解得，，D正确。系统损失的机械能为J，B错误。8、AD【解析】

AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。9、BCD【解析】

据题意，从图像可知，质点在0-4s向正方向做匀加速直线运动，加速度为11.5m/s2，4-6s向正方向做匀减速直线运动，加速度为1m/s2，故A选项错误；6-14s内位移等于该段时间内图像与时间轴围成的面积大小，即为24m，故B选项正确；10-14s内质点做匀减速直线运动，则加速度方向与速度方向相反，故C选项正确；在2s时刻的速度为：，故D选项正确．10、AD【解析】试题分析:A、C、在t=0时释放该粒子，在0-T/2这段时间内粒子所受电场力方向向右，粒子向右做匀加速直线运动，设加速度为a，末速度为,在T/2～T这段时间内，正电荷所受电场力方向向左，将向右做匀减速运动，末速度为0；然后又向右加速，再减速，最终将达到B板，故A正确、C错误．B、画出各个时刻在电场中运动的速度-时间图象如图所示：可知粒子t=T/4时刻释放的粒子围绕P点做往复运动，而，则始终不能打在两边的板上，选项B错误．D、带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，选项D正确．故选AD．考点：考查带电粒子在匀强电场中的运动．名师点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动，通过加速度的方向与速度方向的关系得出物体的运动规律．本题也可以通过速度-时间图象进行分析．11、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。12、BD【解析】当B下滑到水平面时，A还在继续下滑，此时轻杆对A有作用力且做功，所以下滑整个过程中A球机械能不守恒，故A错误，但两球组成的系统只有重力做功，所以机械能守恒，故B正确，当B下滑到地面时，A正好运动到了B开始时的位置，这时两球的速度相等，系统具有的机械能为，设两小球在水平