江西省上饶县第二中学2022年高一物理第二学期期末考试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，半圆形的光滑固定轨道槽竖直放置，质量为m的小物体由顶端从静止开始下滑，则物体经过槽底时，对槽底的压力大小为A．2mg B．3mg C．mg D．5mg2、平抛物体的运动规律可概括为两条：第一条，水平方向做匀速直线运动；第二条，竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动．可做下面的实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，两球同时落到地面，则这个实验（）A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律3、(本题9分)在图示的非匀强电场中，实线表示电场线；在只受电场力的作用下，电子从A点运动到B点；电子在A点的速度方向如图所示．比较电子在A、B两点的速度、加速度、电势能，其中正确的是（）A．vA＞vB、aA＜aB、EpA＞EpB B．vA＞vB、aA＞aB、EpA＜EpBC．vA＜vB、aA＜aB、EpA＜EpB D．vA＜vB、aA＞aB、EpA＞EpB4、在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应A．在赤道附近发射，发射方向自西向东B．在赤道附近发射，发射方向自东向西C．靠近南极发射，发射方向自南向北D．靠近北极发射，发射方向自北向南5、(本题9分)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A．0 B．3mg C．5mg D．8mg6、(本题9分)如图所示,虚线是某电场的等势线.一带电粒子只在电场力作用下恰能沿实线从A点飞到C点,则A．粒子一定带负电B．粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C．A点的电场强度大于C点的电场强度D．粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功7、(本题9分)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是()A．A点电势低于B点电势B．A点电场强度小于C点电场强度C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能8、(本题9分)将一个小球以某一初速度竖直上抛，空气阻力与速度大小成正比，且始终小于小球的重力．从抛出到落回抛出点的全过程中，下列判断正确的是（）A．上升经历的时间一定小于下降经历的时间B．小球的加速度方向不变，大小一直在减小C．小球的加速度方向不变，大小先减小后增大D．上升到最高点时，小球的速度为零，加速度也为零9、(本题9分)如图所示，一对水平放置的平行金属板AB中央有一个静止的电子e（不计重力），两板间距离足够大．0～4s内在两板间加上如图所示的交变电压后，则下列反映电子加速度a、速度v、位移x和动能四个物理量随时间t的变化规律中正确的是（所涉及的矢量均取向上方向为正）A．B．C．D．10、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A．如果需要，可以定点在北京的正上方B．卫星的运行周期与地球的自转周期相同C．在轨道上运行的线速度大于7.9km/sD．所有同步卫星离地面的高度都相等11、(本题9分)北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A．它们运行周期的可能不同B．它们的运行速度都小于7.9kmC．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．它们离地心的距离一定相等12、(本题9分)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体．物体在A处时，弹簧处于原长状态．用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时手和物体自然分开且物体也不动．此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W．不考虑空气阻力，在此过程中（）A．弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量B．弹簧弹性势能增加量大于物体重力势能减少量C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s，g=9.8m/s2)，那么：(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s(2)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=___________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J；（以上三空结果均保留两位有效数字)14、（10分）(本题9分)一位同学为验证机械能守恒定律，利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有：铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B（B左侧安装挡光片）。实验步骤如下：①如图1，将实验器材安装好，其中钩码A的质量比B大，实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接，细绳都处于竖直方向，使系统静止。②用剪刀剪断钩码B下方的细绳，使B在A带动下先后经过光电门1和2，测得挡光时间分别为、。③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度，如图2，则________。④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度，当挡光片宽度很小时，可以将平均速度当成瞬时速度。⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离。⑥查表得到当地重力加速度大小为。⑦为验证机械能守恒定律，请写出还需测量的物理量（并给出相应的字母表示）__________，用以上物理量写出验证方程_____________。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)如图所示，在光滑水平桌面上，用手拉住长为L质量为M的铁链，使其1/3垂在桌边．松手后，铁链从桌边滑下，取桌面为零势能面．（1）求整条铁链开始时的重力势能为多少？（2）求铁链末端经过桌边时运动速度是多少？16、（12分）(本题9分)如图所示，AB为倾角37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点，P、Q两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的小物块在外力作用下降弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为（式中x单位为m，t单位是s），假设物块第一次经过B点后恰能到达P点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，试求：（1）若CD=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？17、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．

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】

根据动能定理得：得：根据牛顿第二定律得：则：．A.2mg，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论相符，选项B正确；C.mg，与结论不相符，选项C错误；D.5mg，与结论不相符，选项D错误．2、B【解析】

A球做平抛运动，B球做自用落体运动，两球同时落地只能说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，并不能说明水平方向的运动特点，故B项正确,ACD错误；3、D【解析】试题分析：电子的轨迹向右弯曲，所受的电场力大致向右，则电场力对电子做正功，动能增大，电势能减少，故vA＜vB、EpA＞EpB．A处电场线比B处电场线密，则A处场强大，电场力大，电子的加速度大，即有aA＞aB．故D正确．故选D．考点：电场线；电场强度【名师点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，然后利用电场线、电势、电场强度、电势能、电场力做功等之间的关系进一步判断各个物理量的变化情况．4、A【解析】

由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据v=rω可知，地球上各点自转的ω是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，由于地球自转方向为由西向东，故最理想的发射场地应在地球的赤道，且发射方向自西向东。A.在赤道附近发射，发射方向自西向东，与结论相符，选项A正确；B.在赤道附近发射，发射方向自东向西，与结论不相符，选项B错误；C.靠近南极发射，发射方向自南向北，与结论不相符，选项C错误；D.靠近北极发射，发射方向自北向南，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有；当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；A.0，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论不相符，选项B错误；C.5mg，与结论不相符，选项C错误；D.8mg，与结论相符，选项D正确；6、C【解析】电场线和等势线垂直且由电势高的等势线指向电势低的等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，故粒子应带正电，故A错误；从A到C过程中，电场力做负功，电势能增大，粒子在A点的电势能小于在C点的电势能，故B错误；A点等势线密，电场线也密，所以电场强度大于C处，故C正确；电场力做功与路径无关，只与初末位置电势差有关，因为UAB=UBC，所以粒子从A点到B点和从B到C电场力做功相等，故D错误。故选C。点睛：解决这类问题的突破口为根据粒子运动轨迹确定粒子所受电场力方向，同时这类问题涉及物理知识很全面，能考查学生综合利用物理知识解决问题的能力，是高考的重点，要不断加强练习。7、AC【解析】由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由图可知，A点电场线比C点密集，因此A点的场强大于C点场强，B错误；烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确D错误．8、AB【解析】试题分析：上升过程阻力向下，下降过程阻力向上，根据牛顿第二定律比较加速度大小，然后结合运动学公式分析比较．无论上升还是下降，合力始终向下，上升过程，v减小因此a减小；

下降过，v增大因此a减小，即小球的加速度一直减小，故B正确C错误；上升的过程中的加速度的大小为：，下降的过程中的加速度：，可知上升的加速度大于下降过程中的加速度，由将向上的过程看作逆过程为向下的匀加速直线运动，根据可知，上升经历的时间一定小于下降经历的时间，故A正确；最高点处速度为零，小球仍然受到重力的作用，加速度为g，故D错误；【点睛】注意上升和下降过程中阻力的方向不同9、AB【解析】

0-1s内，电压不变，则板间的电场强度不变，电子在板间受到不变的电场力，根据牛顿第二定律可知，加速度恒定不变，所以0-1s电子做匀加速直线运动，1-2s，电场力反向，加速度方向反向，电子做匀减速直线运动，直至速度为零，2-3s，电场力正向不变，电子有开始做初速度为0的匀加速直线运动，3-4s，电场力反向不变，电子做匀减速直线运动，到4s末速度为零；A.0-1s，加速度恒定不变，为正，1-2s加速度为负，且恒定不变，2-3s加速度恒为正，且不变，3-4s加速度为负，且不变，故A项符合题意；BC.0-1s，2-3s物体做正向的匀加速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，1-2s，3-4s物体做正向的匀减速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，故B项符合题意，C项不符合题意；D.因为可知，v-t图象为直线，则Ek-t图象为曲线，故D项不符合题意．10、BD【解析】

A．同步卫星的轨道是一定的（赤道的上方），故A错误；B．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，故B正确；C．地球第一宇宙速度是卫星靠近地球表面做匀速圆周运动的速度，根据，得：，r越大，v越小，可知卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，根据，解得：可知，轨道半径的大小都相等，即高度相同，故D正确。故选BD．11、BD【解析】A项：地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故A错误；B项：根据万有引力提供向心力GMmr2=mC项：根据向心加速度a=4D项：地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，故D正确。点晴：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小。12、AD【解析】试题分析：物体缓缓下降，则物体动能的变化忽略不计．在竖直方向上，物体受三个力保持受力平衡：竖直向下的重力，手给物体竖直向上的支持力，弹簧给物体竖直向上的拉力．拉力随弹簧的伸长量不断增大，而支持力和拉力之和始终等于重力．AB、重力做正功，弹力做负功，手的支持力做负功，根据动能定理可知，所以弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量，故A正确，B错误C、物体与弹簧组成的系统中，除了弹力和重力外，手的支持力做负功，则系统的机械能减小，减小量等于物体克服手的支持力做功，即系统机械能减小了W，故C错误；D、若物体从A处由静止释放，弹簧和重力做功不变，根据动能定理可知，结合公式，则物体的动能为W，故D项正确．故选AD二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48【解析】

（1）[1].利用匀变速直线运动的推论v（2）[2].重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．[3]动能的增加量∆EkB=12mvB2=12×1×（0.98）14、6.710钩码A、B的质量m1、m2【解析】

③[1]根据螺旋测微器测量原理得⑦[2][3]为验证机械能守恒定律，还需测量钩码A、B的质量m1、m2。对系统，因为动能的增加量等于重力势能的减少量，则验证方程为三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)【解析】试题分析：松手后，铁链在运动过程中，受重力和桌面的支持力，支持力的方向与运动方向垂直，对铁链不做功，只是垂在桌外部分的重力做功，因此，从松手到铁链离开桌边，铁链的机械能守恒．(1)取桌面为零势能面桌外部分的质量为，其重心在桌面下处此时铁链的重力势能为：；(2)铁链末端经桌面时，整条铁链都在空中，其重心在桌面下处此时铁链的重力势能为：