湖南省古丈县一中2021-2022学年高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是A．开普勒、卡文迪许 B．牛顿、伽利略C．开普勒、伽利略 D．牛顿、卡文迪许2、(本题9分)基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响3、(本题9分)如图所示，为了节约用水，公园里面使用自动喷水的水龙头（可在水平面内360°转动）．已知水龙头距离地面的高度为0.45m，水平喷出水的速度为20m/s．g取10m/s2，不计空气阻力，则喷灌半径为（）A．1mB．3mC．6mD．12m4、(本题9分)如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则（）A．两物体落地时速度相同B．从开始至落地，重力对它们做功相同C．两物体落地时重力的瞬时功率相同D．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同5、(本题9分)下列有关物理知识和史事的说法，正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．卡文迪许用扭秤装置第一次测量出了引力常量C．发射地球同步卫星的发射速度应介于11.2km/s与16.7km/s之间D．哥白尼发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据6、(本题9分)物体自空中某位置自由下落，下落一定高度后落入下方的水中．物体在落入水中之前的运动称为过程Ⅰ，物体在水中的运动称为过程Ⅱ．空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．在过程Ⅰ中重力做的功大于物体重力势能的减少量B．在过程Ⅱ中重力做的功大于物体重力势能的减少量C．在过程Ⅱ中重力做的功等于物体重力势能的增加量D．在过程Ⅱ中物体机械能减少7、(本题9分)如图所示的电路中，当R3的滑动头向右滑动时，以下判断正确的是A．电流表示数变大 B．电容器带电量减小C．电压表示数变大 D．R1消耗功率变小8、(本题9分)一条河宽100m，船在静水中的速度为5m／s，水流速度是3m／s，则A．该船可能垂直河岸横渡到对岸B．当水流速度增大时，横渡时间也增大C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小D．当船头延直河岸横时，过河所用的时间最短，且为20s9、(本题9分)如图所示，光滑水平平台上有一质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h，当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则A．在该过程中，物块的运动速度增加B．人前进x时，物块的运动速率为C．在该过程中，物块受到拉力变小D．在该过程中，人对物块做的功为10、(本题9分)老师课上用如图所示的“牛顿摆”装置来研究小球之间的碰撞，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高且位于同一直线上，用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度后由静止释放，使它在极短时间内撞击其他小球，对此实验的下列分析中，正确的是（）A．上述实验中，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同B．上述碰撞过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的释放高度D．若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，可观察到发生碰撞后两小球均反弹并返回初始高度11、(本题9分)在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（）A．人对车做正功 B．人对车做负功C．推力对车做正功 D．车对人静摩擦力做正功12、(本题9分)同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V1，向心加速度为a1，动转周期为T1．比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a1<a2=a1 D．a1>a1>a2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．在做“验证动量守恒定律”的实验时（1）实验必须满足的条件是______．A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止释放D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动（2）实验中要完成的必要步骤是______填选项前的字母．A.用天平测量两个小球的质量、B.测量抛出点距地面的高度HC.用秒表测出小球做平抛运动的时间tD.分别确定碰撞前后落地点的位置和碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球质量为，被碰小球质量为，两小球的质量应满足______选填“大于”“小于”或“等于”（4）若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒．（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为______．14、（10分）(本题9分)某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0〜12V的直流电源D．0〜12V的交流电源(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）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）如图所示，一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，圆弧BC所对圆心角θ＝37°，圆弧半径R=2.25m，滑动摩擦因数μ=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，最终与小车保持相对静止。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力，求:（1）A、B间的水平距离；（2）物块通过C点时，轨道对物体的支持力；（3）物块与小车因摩擦产生的热量。16、（12分）(本题9分)一辆汽车质量是1000kg，额定功率为71kW，从静止开始以a=1m/s1的恒定加速度沿平直轨道向某一方向运动．汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N．g取10m/s1．求：（1）该汽车做匀加速直线运动阶段的牵引力是多大？（1）该汽车做匀加速直线运动能够持续的时间？（3）该汽车能够达到的最大速度？17、（12分）(本题9分)如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k＝46N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m＝1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，开始时弹簧未发生形变，长度为l0＝0.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动．则：(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？(2)当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)．(3)在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f-ω2图象．

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】

万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选D．点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．2、C【解析】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．3、C【解析】水做平抛运动，水之方向做自由落体运动，则h=12gt2，解得水平方向的位移x=v0t=20×0.3m=6m，故C正确,故选C.4、B【解析】

A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同，方向不同，故A错误；B．重力做功只与初末位置有关，物体的起点和终点一样，所以重力做的功相同，B正确；C．由于两个物体落地时的速度的方向不同，由瞬时功率的公式可以知道，重力的瞬时功率不相同，所以C错误；D．平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值，物体重力做的功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，D错误。故选B。5、B【解析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故B正确；C、根据，得，可知第一宇宙速度，由于地球的同步卫星大于地球的半径，则发射速度是介于和之间的某一值，故C错误；D、开普勒提出了行星运动规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．6、D【解析】

重力做的功等于物体重力势能的减少量．对物体下落的过程根据功能分析解答即可．【详解】A项：根据功能关系可知，在过程Ⅰ中重力做的功等于物体重力势能的减少量，故A错误；B、在过程Ⅱ中重力做的功等于物体重力势能的减少量，故B错误C项：在过程Ⅱ中物体的高度下降，重力势能应减少，故C错误；D项：在过程Ⅱ中，水的浮力做负功，由功能原理可知，物体的机械能减少，故D正确．故选D．【点睛】本题运用功能关系分析，也可以根据动能定理分段列式研究．要掌握功能原理：除重力以外的力做功等于物体机械能的变化．7、AB【解析】

当R3的滑动头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，电流变大，则电流表示数变大，电阻R1两端电压变大，R1消耗功率变大，则R3两端的电压减小，电压表的示数变小，故A正确，CD错误。电容器的电压等于变阻器两端的电压，由上分析可知其电压减小，由Q=CU知，带电量减小，故B正确。8、AD【解析】

小船参与了静水的运动和水流的运动，最终的运动是这两运动的合运动．当静水中速度与河岸垂直时，渡河时间最短．【详解】由于船在静水中速度大于水流速度，则两者的合速度垂直河岸，可以正对到达．故A正确．当水速增大时，不会影响垂直河岸的速度，因此横渡时间不会受到影响，故B错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，且最短时间为，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，注意理解船垂直过河与合速度垂直过河的区别．9、ABC【解析】

将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcosθ，故随着人向右匀速运动，夹角θ减小，物块的速度增加，选项A正确．物块加速运动，有加速度趋近于零的趋势，即加速度减小，所受的拉力减小，选项C正确；当人从平台的边缘处向右匀速前进了x，此时物块的速度大小为：v′=vcosθ=v，根据动能定理得：人对物块做的功为：W=mv′2=．故B正确，D错误；故选ABC．【点睛】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理．10、AB【解析】

A.上述实验中，由于5个球是完全相同的小球，则相互碰撞时要交换速度，即第5个球被碰瞬时的速度等于第1个球刚要与2球碰撞时的速度，由能量关系可知，观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，选项A正确；B.上述碰撞过程中，5个小球组成的系统碰撞过程无能量损失，则机械能守恒，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒，选项B正确；C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起；3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同；故C错误；D.若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，则到达最低点时1球的速度是2球的两倍，相碰后两球交换速度各自反弹，则可观察到发生碰撞后小球2的高度是小球1的两倍，选项D错误。11、BCD【解析】

AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意。12、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T3＝T2．根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T3．故A正确．B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V3＞V2，故B错误．CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a3＞a2，同步卫星3与人造卫星3，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛顿第二定律，可知a3＞a3．故C错误、D正确．故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故B正确；小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故C正确；实验过程中，白纸不可以移动，故D错误．所以BC正确，AD错误．（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故选AD．（3）为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；（4）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式，说明两球碰撞遵守动量守恒定律．（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：；即．14、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．实验需要使用米尺测量点迹间的间距，故A项正确；B．实验用打点计时器记录时间，不需要秒表，故B项错误；CD．电磁打点计时器可使用0〜12