江苏省七校联盟2022年高一物理第二学期期末调研模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．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、(本题9分)如图，轻绳的一端系在固定光滑斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一个初速度使它在斜面上做完整的圆周运动，a、b分别为最低点和最高点，则小球A．重力的瞬时功率始终为零B．所受的向心力大小不变C．在b点的速度不可能为零D．在a点所受轻绳拉力一定大于小球重力2、发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A．牛顿卡文迪许 B．开普勒伽利略C．开普勒卡文迪许 D．牛顿伽利略3、(本题9分)设地球表面处重力加速度为g，地球半轻为R，在地球赤道平面上距地面高度为2R处的重力加速度为g'，则gg'等于(A．0.25B．0.5C．4D．94、下列说法中正确的是（）A．牛顿发现行星运动定律B．卡文迪许测定了万有引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的说法5、人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）在轨道运行的过程中，常常需要变轨。除了规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命。据介绍，由于受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作，常此以久将使得其轨道越来越低，最终将会坠落大气层．下面说法正确的是（）A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D．轨道半径减小后，卫星的环绕角速度减小6、(本题9分)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞A．下落的时间越短 B．下落的时间越长C．落地时速度越小 D．落地时速度越大7、(本题9分)如图所示，小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到弹簧压缩量最短的过程中，下列叙述中正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球一直做减速运动C．小球的动能先增大后减小D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变8、(本题9分)关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷量越多，电容越大B．电容器两极板间电压越高，电容越大C．电容器不带电时，电容也不为零D．电容是描述电容器储存电荷能力的物理量9、(本题9分)“嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出A．月球的半径B．月球的质量C．“嫦娥四号”运动的轨道半径D．“嫦娥四号”受到月球的万有引力大小10、(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7J11、(本题9分)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,A、B发生相对滑动,A、B都向前移动一段距离,在此过程中，下列判断正确的是()A．外力F做的功等于A和B动能的增加之和B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和12、(本题9分)如图所示，质量为的滑块在水平面上以速度v撞上劲度系数为k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知滑块与水平面间的动摩擦因素为，整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未栓接，则下列判断正确的是（）A．滑块向右运动过程中,滑块机械能一直减小B．滑块与弹簧接触过程中,滑块的机械能先减小后增大C．滑块与弹簧接触过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小D．滑块最终停在距离弹簧右端的右边处处二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某物理兴趣小组猜想向心力大小与小球质量、半径及角速度有关。现做如下实验，用细线穿过光滑笔杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似认为细线拉力提供了小球所器的向心力，实验过程如下：（1）在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的_____，感受向心力的大小；（2）换用不同质量的小球，在保证_____和半径不变的条件下，感受向心力的大小；（3）在小球质量为m和运动半径为R不变的条件下，小球做圆周运动所在平面距水平地面的高度为H，当角速度增加到某值时，细线突然断掉，小球做平抛运动，测得小球落地点到转轴的水平距离为x，当地重力加速度为g，则细线恰好断裂时，小球的速度大小是_____，细线所能承受的最大拉力是_____（用题中字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤，其中不必要的是__________________________；缺少的是_________________________．（2）用公式进行验证时，对纸带上起点的要求是______________________，为此目的，所选纸带的第一、二两点间距应接近__________________．（3）如果以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的____________，其斜率等于__________________的数值．A．B．C．D．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)地球的两颗人造卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比r1∶r2=1∶4.求:(1)线速度之比;(2)角速度之比;(3)运行周期之比;(4)向心力之比.16、（12分）(本题9分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）(1)画出光在棱镜中传播的光路图；(2)求光在棱镜中传播的时间。17、（12分）(本题9分)如图所示，质量为2m的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，一质量m=1kg，大小不计的木块，从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行，最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变，求：（1）当弹簧弹性势能最大时，木块的速度与初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。

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、C【解析】A.重力有沿斜面向下的分力，只有在a、b两点重力沿斜面向下的分力与速度方向垂直，其他位置不垂直，重力的瞬时功率不是始终为零，故A错误；B.由于重力做功，小球做的不是匀速圆周运动，所受的向心力大小改变，故B错误；C.在b点向心力最小为重力沿斜面向下的分力，b点的速度不可能为零，故C正确；D.在b点速度最小时在a点速度最小，轻绳拉力最小．设在b点最小速度为v1，a点速度为v2，斜面倾角为θ，则：，，，联立解得，最小拉力为T=6mgsinθ，由于θ未知，拉力不一定大于小球重力，故D错误．故选C2、A【解析】牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定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，故选项A正确．点睛：记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史．3、D【解析】

在地球表面，根据万有引力定律近似等于重力可得：GMmR2=mg①

当GMm(3R)2=mg'②

联立①②式可得：gg'=9【点睛】本题考查万有引力定律及其应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，必须搞清哪一位置所受的万有引力等于哪一位置的重力。4、B【解析】

A、牛顿提出了万有引力定律，故A错误。B、卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量，故B正确。C、开普勒提出了行星运动三大定律，故C错误。D、哥白尼提出“日心说”，“地心说”最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来，故D错误。5、C【解析】

卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：解得：故在轨道半径减小后，周期减小，线速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.6、D【解析】本题考查的是运动的合成与分解问题，降落伞在匀速下降，风也是匀速吹得，下落时间与水平速度无关，高度一定，所以下落时间一定，A、B错误；水平速度越大，竖直速度不变，则其合速度越大，所以C错误，D正确．7、CD【解析】

小球压缩弹簧的过程中，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；小球开始受到的重力大于弹力，加速度方向向下，做加速运动，然后重力小于弹力，加速度方向向上，做减速运动，所以小球的动能先增大后减小。故B错误，C正确。对小球和弹簧的系统，因为只有重力和弹力做功，则小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和不变，即系统的机械能的总和不变。故D正确。故选CD。【点睛】解决本题的关键知道系统的机械能是守恒的，但是小球的机械能不守恒，知道小球压缩弹簧的过程中加速度和速度的变化规律．8、CD【解析】电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带电荷量及两极板间的电压无关；电容器的电容是定值，未充电时，电容保持不变，但不是零，CD正确．【点睛】电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，根据平行板电容器的决定式可知电容与两极板的距离、正对面积有关．9、BC【解析】

A.因为不知道“嫦娥四号”探测器轨道离月球表面的高度，无法求出月球的半径，A错误。B.根据万有引力提供向心力，且联立可求出月球质量，B正确。C.根据可求出轨道半径，C正确。D.因为“嫦娥四号”探测器质量未知，无法求出万有引力大小，D错误。10、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。11、BD【解析】

A、A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，A对地的位移小于B对地的位移，即对A根据动能定理有：对B根据动能定理有：联立可以得到：，即外力F做的功大于A和B动能的增加之和，故A错误，B正确；C、由于A与B之间的摩擦力大小相等，而且，所以A对B的摩擦力所做的功不等于B对A的摩擦力所做的功，故C错误；D、对B根据动能定理有：，则，即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。12、ACD【解析】A、滑块向右运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右运动过程中，是先加速，后减速，即滑块的机械能先增大后减小，故A错误；

B、滑块向左运动与弹簧接触过程中，弹簧弹力和摩擦力对滑块做负功，滑块的机械能减小，滑块向右运动过程中由A分析知，滑块的机械能先增大后减小，故B错误；

C、在滑块与弹簧接触过程中，在滑块运动过程中地面对滑块的摩擦力一直对滑块做负功，故系统机械能一直在减小，故C正确；

D、根据动能定理，滑块运动过程中只有摩擦力对滑块做功，根据动能定理有解得：，故D正确．点睛：解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧后向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动，弹力和摩擦力相等时即为一个临界点．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、半径角速度【解析】

（1）[1]研究向心力大小的影响因素需要用到控制变量法，在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的半径，感受向心力的大小。（2）[2]换用不同质量的小球，在保证角速度和半径不变的条件下，感受向心力的大小。（3）[3]小球在细线断裂后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，竖直方向上水平方向上x'＝vt小球落地点到转轴的水平距离为x，根据几何关系可知联立解得:[4]根据向心力公式可知，细线所能承受的最大拉力14、（1）秒表，刻度尺；（2）初速度为零，2mm；（3）D，g；【解析】

(1)其中不必要的器材是：秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．缺少的是刻度尺，我们需要刻度尺测量计数点间的距离．(2)用公式=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是初速度为零，所以所选纸带的第一、二两点间距应接近h=，(3)利用v2−h图线处理数据，如果mgh=，那么=gh，知−h图线是过原点的倾斜直线，故选：D；图线的斜率为重力加速度g.【点睛】利用v2-h图线处理数据，如果mgh=，那么-h图线是过原点的倾斜直线，图线的斜率就等于g．三、计算题要求解题步骤，和