山西省孝义中学2021-2022学年物理高一第二学期期末监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．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、下列关于同步卫星的说法中，正确的是（）A．它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以选择B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我国发射的同步通信卫星定点在北京上空D．不同的同步卫星所受的向心力相同2、(本题9分)一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为ΔEk1和ΔEk2，机械能的增量的大小分别是ΔE1和ΔE2，则以下大小关系正确的是A．ΔEk1>ΔEk2ΔE1>ΔE2 B．ΔEk1>ΔEk2ΔE1<ΔE2C．ΔEk1>ΔEk2ΔE1=ΔE2 D．ΔEk1<ΔEk2ΔE1=ΔE23、如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB4、下列说法不符合史实的是（）A．第谷通过长期观察，建立了日心说B．开普勒总结了行星运动的三大定律C．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D．利用万有引力定律发现的海王星，被称为“笔尖下的行星5、(本题9分)甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1∶2，角速度大小之比为3∶2，则两球的向心加速度大小之比为（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:26、(本题9分)我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则(

)A．飞船在此轨道上的运行速率为B．飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C．飞船在此圆轨道上运行的周期为D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为7、(本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是A．粒子带负电B．粒子带正电C．粒子的电势能增加D．粒子的电势能减少8、如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=110sin100πt（V），则A．电压表的示数为11VB．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小9、(本题9分)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表而附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>acC．a、b、c的周期关系为Ta=Tc>TbD．a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc10、(本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg11、如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为12、(本题9分)用油膜法估测分子直径的实验中做了哪些科学的近似()A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B．把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D．将油酸分子视为立方体模型二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)如图所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处．测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g．将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为△t．（1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M_______（填：是、否）（2）实验中还需要测量的物理量是______（用文字及相应的符号表示）．（3）本实验中验证机械能守恒的表达式为：________（用对应物理量的符号表示）．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，倾角为θ＝37°的光滑斜面体固定在一个小车上，小车与斜面体的总质量为M＝2kg，斜面体上有一个质量m＝0.5kg的小物块，小车放在光滑的水平桌面上，小车与一平行于桌面的细绳相连，绳的另一端跨过一不计摩擦的轻质定滑轮挂一个物块质量为m0，桌子固定于水平地面上．若把物块m0由静止释放(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：m0质量为多大时，物块m与斜面体恰好相对静止？16、（12分）(本题9分)2012年6月16日，发射的“神舟九号”飞船与“天宫一号”成功对接，在发射时“神舟九号”飞船首先要被发射到离地面很近的圆轨道，然后经过多次变轨后，最终与距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行的“天宫一号”完成对接，之后，整体保持在地面高度仍为h的圆形轨道上绕地球继续运行．已知地球半径为R，地面附近的重力速度为g．求：(1)地球的第一字宙速度；(2)“神舟九号”飞船在近地圆轨道运行的速度与对接后整体的运行速度之比．17、（12分）(本题9分)如图所示，底面水平光滑的U型槽内静止放置一质量M=3kg的小车，小车的上表面与槽口等高，小车紧贴左端槽口。现让一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)，以v0=4m/s的水平速度滑上小车。在以后的运动中，当小车与槽口相碰则立即原速返回。已知U型槽长度足够大，小车与槽口碰撞前小物块与小车已共速，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求：(1)小车第一次与右边槽口碰前瞬间的速度大小；(2)滑块不离开小车，小车的长度至少为多长？

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】

所有的地球同步卫星的必要条件之一：是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，且轨道高度和速度是确定的，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故选项B正确，ACD错误．2、C【解析】

物块上滑时所受的滑动摩擦力沿斜面向下，重力有沿斜面向下的分力，下滑时，所受的滑动摩擦力沿斜面向上，所以上滑所受的合力大于下滑时的合力，位移大小相等，则上滑过程合力所做的功大小大于下滑过程合力所做的功大小，根据动能定理分析得到；由于摩擦力做功，物体的机械能不断减小，上滑与下滑过程，滑动摩擦力大小相等，位移大小相等，则滑动摩擦力做功相等，根据功能关系可知，物体机械能的增量相等，即，故C正确，ABD错误。【点睛】本题根据动能定理由合力的功分析动能的变化量、除重力以外的力做功判断机械能的变化，都是常用的方法．3、C【解析】

AC.A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD.A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。4、A【解析】

A.哥白尼通过长期观察，提出“日心说”，故选项A不符合史实；B.开普勒总结了行星运动的三大定律，故选项B符合史实；C.卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，故选项C符合史实；D.海王星是人们依据万有引力定律计算而发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，故选项D符合史实。5、C【解析】

根据a=vω，则两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD错误，C正确.6、C【解析】

研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C.7、BD【解析】

由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A错误，B正确；粒子从M运动到N点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确，C错误；故选BD.8、BD【解析】

根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。9、AC【解析】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据牛顿第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正确，B错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω点睛：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．10、AC【解析】

A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由解得此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理可得通过最低点的最小速度为在最低点由牛顿第二定律可知解得最低点的最小拉力为D错误．故选AC．【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．11、ABD【解析】

A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即，故C错误，D正确。12、AB【解析】试题分析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故选AB考点：考查了用油膜法估测分子直径的实验点评：在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：v则动能的变化量：△E（4）[6]由机械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s114、否L【解析】

（1）[1]本实验中不需要让钩码的重力等于绳子的拉力，故不要求钩码总质量m远小于滑块质量M；（2）[2]为了求出运动过程中钩码减小的重力势能，则需要测量AB间的距离L；（3）[3]我们验证的是△Ep与△Ek的关系，即验证：△Ep=△Ek，代入得：mgL=(M+m)v2而所以本实验中验证机械能守恒的表达式为三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共3