天津市北辰区2021-2022学年物理高一下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考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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)物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是()A．5N、7N、8N B．2N、3N、5N C．1N、5N、10N D．1N、10N、10N2、(本题9分)关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．物体运动的加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动3、(本题9分)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2W4、(本题9分)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长5、如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A、B两点电势不相等B．A、B两点电场强度不相等C．感应电荷产生的附加电场电场强度EA＞EBD．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动6、据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同的是A．它们的质量B．它们距地面的高度C．它们的周期D．它们运行的线速度大小7、(本题9分)如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是A．该匀强电场的电场强度为B．带电物块机械能减少量为C．带电物块电势能的增量为D．对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和8、下列说法中不正确的是A．作用在静止物体上的力的冲量一定为零B．根据F=ΔPC．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变9、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，球在前，球在后、、、，当球与球发生碰擅后，、两球的速度可能为（）A．、B．、C．、D．、10、(本题9分)质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后，速度达1m/s，则下列判断正确的是（）A．拉力对物体做功等于物体增加的动能B．合外力对物体做功为2JC．物体克服重力做功为10JD．拉力对物体做功为12J11、(本题9分)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小12、如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10﹣3m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg为直尺的质量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_____．（2）表格中的数据①、②、③分别为_____、_____、_____．（3）通过实验得出的结论是：_____．（4）根据该实验，请你判断下列△Ek﹣△h图象中正确的是_____．14、（10分）(本题9分)用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；⑤测出所需要的物理量．请回答：(1)实验①中A、B的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．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，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度ｖ0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，求：（1）碰撞过程中C物块受到的冲量大小；（2）B、C碰撞前弹簧压缩到最短时的弹性势能与B、C碰撞后弹簧压缩到最短时的弹性势能之比；16、（12分）(本题9分)如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m．不计空气阻力，g取10m/s1．求：（1）小球从抛出到落地经历的时间;（1）小球抛出时的速度大小v0;（3）小球落地时的速度大小v;17、（12分）(本题9分)“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星；设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求月球的质量M及月球表面的重力加速度g;

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】

三个力合力为1时，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，由此可知，任意一个力在另外两个力的合力范围之内．5N和7N的合力范围为：2N-12N，8N在合力范围里，故三个力的合力可能为1；故A错误；2N和3N的合力范围为：1N-5N，5N在合力范围里，故三个力的合力可能为1；故B错误；1N和5N的合力范围为：4N-6N，11N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为1；故C正确；1N和11N的合力范围为：9N-11N，11N在合力的范围里，故三个力的合力可能为1．故D错误．2、A【解析】

AB.曲线运动速度一定变化，所以一定是变速运动；匀加速直线运动就是变速运动，但不是曲线的，选项A符合题意，选项B不符合题意；C.平抛运动就是物体加速度大小不变的曲线运动，选项C不合题意；D.匀速圆周运动就是运动的加速度数值、速度数值都不变的曲线运动，选项D不合题意3、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。4、D【解析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．5、C【解析】

导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零；即外部电场在导体内部产生的电场强度与感应电荷在该点的电场强度等大反向.【详解】A．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零．A、B两点电势相等，A错误；B．A、B两点电场强度都为零，B错误；C．感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，所以EA＞EB，C正确；D．当电键S闭合时，电子从低电势（大地）沿导线向高电势点（导体）移动，选项D错误；故选C．6、A【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力可知，同步卫星的轨道、周期、高度、速率都相同，所以对于三颗同步卫星唯一可能不同的就是卫星的质量，本题选可能不同的，故选A.点睛：此题关键要掌握同步卫星的特点，由周期都与地球自转的周期相同可知：同步卫星定轨道、定周期、定高度、定速率．7、CD【解析】

A.物体静止开始下落时的加速度为g，根据牛顿第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A错误。B.从A到C的过程中，带电物块速度都为零，则机械能变化为重力势能减少量mg（H+h），故B错误。C.从A到C过程中，电场力做功为W=-qE（H+h）=-（H+h），，则电势能增加量为（H+h），故C正确。D根据能量守恒知对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和，故D正确。8、AC【解析】

冲量是力在时间上的累积，与物体是否静止无关；动量是矢量，动量变化可能是大小变化，也可能是方向变化；动能是标量，只有大小没有方向，动能发生变化，速度大小一定变化，动量变化。【详解】A．作用在静止的物体上的合力的冲量一定为零，而分力的冲量不一定为零，故A错误；B．宏观低速状态下，物体的质量为常量，因此动量对时间的变化率本质上是速度对时间的变化率，因此物体所受到的合外力，等于物体动量对时间的变化率，故B正确；C．物体的动量发生改变可能是速度方向发生改变，而大小未变，此时物体的动能没有改变，合外力对物体没有做功，故C错误；D．物体的动能发生改变意味着物体的速度大小发生改变，则动量一定改变，故D正确。【点睛】本题主要考查了动力学中基本的一些物理概念，较为简单。9、AB【解析】两球碰撞过程系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:解得速度为如果两球发生完全弹性碰撞：由机械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB对；CD错；故AB正确点睛：两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度.10、BCD【解析】

根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况。【详解】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为0.25m，末速度的大小为1m/s，由v2-0=2ax可得，加速度a=2m/s2，A项：由功能关系可知，拉力对物体做功等于物体增加的动能和增加的重力势能之和，故A错误；B项：合外力对物体做功W合=F合x=ma·x=4×2×0.25J2J，故B正确；C项：重力做功为WG=-mgh=-10J，所以物体克服重力做功为10J，故C正确；D项：由牛顿第二定律可得，F-mg=ma所以F=mg+ma=48N，拉力对物体做功为W=Fx=12J，故D正确。11、ABC【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对12、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在实验误差允许的范围内，机械能守恒（4）C．【解析】（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．

（2）根据题意可知：，则动能的增加量△Ek5＝Mv52−Mv12=×0.1×(4.222−3.142)J=0.397J，重力势能的减小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．

（4）根据机械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h图线为过原点的倾斜直线，故选C．点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．14、;;;【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰