山西省汾阳市第二高级中学2022年高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析

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：（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)如图所示，一光滑地面上有一质量为m′的木板ab，一质量为m的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板的b端(M、N表示地面上原a、b对应的点)，下列图示正确的是A．B．C．D．2、(本题9分)下列关于开普勒行星运动规律的认识正确的是（）A．所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆B．所有行星绕太阳做匀速圆周运动C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都不同D．所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比3、(本题9分)如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，重力加速度为g，则此时大环对轻杆的拉力大小为（）A．（2m+2M）g B．Mg﹣C．2m（g+）+Mg D．2m（﹣g）+Mg4、(本题9分)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．5、光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W6、(本题9分)物体1放在赤道上某处，物体2放在北纬60º上某处。由于地球的自转，物体1与2的A．线速度之比为B．线速度之比为C．角速度之比为D．角速度之比为7、(本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，则在发动机的功率达到额定值之前的一段时间内，下列关于汽车运动的位移x、动能Ek、牵引力F和发动机的输出功率P与时间t的关系图象可能正确的是A． B． C． D．8、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度9、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小10、(本题9分)关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是A．平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等B．平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度C．做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心D．匀速圆周运动是加速度不变的运动11、(本题9分)如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴的坐标原点和x=6cm的位置上。在x轴上（）A．x=12cm处的场强为零B．x=14cm处的场强为零C．x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低D．将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能减少12、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了 B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了mgh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)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、刻度尺②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s（结果保留三位有效数字）.③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.14、（10分）(本题9分)在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的实验装置．（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_________．A．保证钩码的质量远大于小车的质量B．选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力D．必须先接通电源再释放小车（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A，B，C，D，E，F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是____________．（用题中和图中的物理量符号表示）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，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J，物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不计空气阻力，求∶(1)物块通过P点的速度大小；(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小；(3)C、D两点间的距离；16、（12分）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．(1)指出B球和C球分别带何种电荷，并说明理由．(2)若A球带电量为Q，则B球的带电量为多少？(3)若A球带电量减小，B、C两球带电量保持不变，则细线AB、BC中的拉力分别如何变化？17、（12分）(本题9分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一半径R=0.2m的竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘粗糙水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角为θ=37°，电场与圆弧轨道BCD所在平面平行，一质量为m=10g、电荷量为q=-1×10-4C的带负电的小滑块从A点由静止释放后开始运动，已知AB间距离S=2.3m，滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。g取10m/s2，(1)匀强电场的电场强度大小；(2)滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)滑块与水平轨道AB间的动摩因数。

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】

根据动量守恒定律，M、m系统动量守恒，对于题中的“人板模型”，各自对地的位移为sM、sm，且有MsM=msm，sM+sm=L板（有时也称为平均动量守恒），解得：sm=，sM=；以M点为参考，人向右运动，木板向左运动，且人向右运动的位移加上木板向左运动的位移之和为板的长度，所以D正确，ABC错误。故选D。【点睛】动量守恒定律是力学中的一条重要规律，又可应用于整个高中物理，所以它是高考重点考查的内容，更是复习备考的一个难点．在应用定律时应该注意其条件性、矢量性、相对性和普遍性.2、A【解析】

A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故选项A正确；B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，故选项B错误；C．根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，故选项C错误；D．与开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等矛盾，故选项D错误．3、C【解析】每个小环滑到大环底部时，有，则大环的作用力为：，方向向下，则两小环同时滑到大环底部时，大环对轻杆的拉力为Mg+2m(g+v2/R)，C正确．4、A【解析】

在最低点，根据牛顿第二定律有：且解得：在最高点，根据牛顿第二定律有：且解得：对最低点到最高点的过程运用动能定理得：解得：。A.mgR与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。5、D【解析】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。6、B【解析】

AB.物体1、2均随地球一起自转，角速度相同，设地球半径为R，根据几何关系有：物体2圆周运动的半径为，线速度得：线速度与半径成正比，所以，A错误B正确。CD.根据以上分析可知，角速度之比为，CD错误。7、CD【解析】

根据汽车运动的特征，找到图像对应放热函数关系，根据数学知识进行判断.【详解】汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，则由x=at2可知，图像A错误；动能，选项B错误；汽车所受阻力与速度成正比，即f=kv=kat，则由牛顿第二定律：F-kat=ma，即F=ma+kat，选项C正确；发动机的输出功率，选项D正确；故选CD.8、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．9、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.10、AB【解析】

A.平抛运动过程中物体的加速度恒定为g，则在相等时间内速度的改变量为∆v=gt，则一定相等，选项A正确；B.根据∆v=gt可知，平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度g，选项B正确；C.只有做匀速圆周运动的物体加速度方向才一定指向圆心，选项C错误；D.匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心，则其加速度是不断变化的，选项D错误；11、AC【解析】

AB．两电荷间距离，设电荷Q2右侧r处场强为0，则：解得：即x=12cm处的场强为零，所以x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，处场强方向沿x轴正方向。故A项正确，B项错误。C．x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，沿电场线方向电势降低，则x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低。故C项正确。D．处场强方向沿x轴正方向，则x=15cm处的电势大于x=20cm处的电势；将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能增加。故D项错误。12、ACD【解析】物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O点的距离．【详解】(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D．(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E点的瞬时速度.(3)当重力势能的减小量mgh2与动能的增加量相等，则机械能守恒，即验证与gh2是否相等；(4)以A点为起点，测量各点到A点的距离h，由于A点速度不为零，可知h=0时，纵轴坐标不为零，可知正确的图线为a;由图像a可知，初始位置时，速度为零，可知A点到起始点O的距离为10.0cm．【点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度．14、Cmgs【解析】

（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为，对小车根据牛顿第二定律有：①钩码有：②解得：，由此可知当时，够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力，使钩码的质量远小于小车的质量，故选C。（2）[2]把钩码的重力当做合外力，则从到点合外力做功为，[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可求