2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度--時(shí)間圖像如圖所示．則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場線是下圖中的A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，用長為L的輕桿拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．小球在最高點(diǎn)時(shí)所受向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)桿子的拉力不可能為零C．若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)速率是D．小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)一定對桿子施加向下的拉力，且一定大于重力3、(本題9分)下列說法正確的是()A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)D．以上說法均不正確4、(本題9分)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物塊與斜面間的最大靜摩擦力為()A． B． C． D．5、(本題9分)關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中不正確的是()A．它一定在赤道上空運(yùn)行B．它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間C．各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑是一樣的D．所有同步通訊衛(wèi)星的運(yùn)行周期是相同的6、(本題9分)若已知萬有引力恒量，重力加速度，地球半徑，則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級是（）A．1018kgB．1020kgC．1022kgD．1024kg7、(本題9分)如圖所示，點(diǎn)L1和點(diǎn)L2稱為地月連線上的拉格朗日點(diǎn)．在L1點(diǎn)處的物體可與月球同步繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．在L2點(diǎn)處附近的飛行器無法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點(diǎn)繞行．我國中繼星鵲橋就是繞L2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，嫦娥四號在月球背面工作時(shí)所發(fā)出的信號通過鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時(shí)的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點(diǎn)的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時(shí)間為D．處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a28、質(zhì)量為m的小球以某一初速度豎直向上拋出上升過程的加速度大小為1.5g(g為重力加速度)，上升的最大高度為h，則在整個(gè)上升過程中以下說法正確的是A．小球動(dòng)能減少了mghB．小球動(dòng)能減少了1.5mghC．小球克服阻力做功1.5mghD．小球機(jī)械能減少了0.5mgh9、(本題9分)如右圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最大B．b、c周期相等，且大于a的周期C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度10、(本題9分)如圖所示，固定的光滑斜面傾角為θ，頂端A點(diǎn)距離水平地面的高度為h．已知重力加速度為g．質(zhì)量為m的小滑塊，從A由靜止開始滑至底端B，在此過程中滑塊的A．動(dòng)能增加了mghB．重力勢能減少了mghC．機(jī)械能減少了mghD．重力做的功為mgsinθ·h11、(本題9分)物體在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度就叫做第一宇宙速度．關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．第一宇宙速度大小約為11.2km/sB．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度C．第一宇宙速度是使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度D．若已知地球的半徑和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度12、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平桌面上,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊,深度為d時(shí),子彈與木塊相對靜止,在子彈入射的過程中,木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L,木塊對子彈的平均阻力為f,那么在這一過程中,下列說法正確的是()A．木塊的動(dòng)能增加f

LB．子彈的動(dòng)能減少量為fdC．子彈和木塊(系統(tǒng))的動(dòng)能減少量為fLD．子彈和木塊(系統(tǒng))的動(dòng)能減少量為Mmv02/2（m+M）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．（1）請指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯(cuò)誤：_____________________．（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)__________（選填“A”或“B”）．A．先釋放紙帶，再接通電源B．先接通電源，再釋放紙帶（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、1、3、4四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示．已測出點(diǎn)1、1、3、4到打出的第一個(gè)點(diǎn)O的距離分別為h1、h1、h3、h4，打出計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T．若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式gh3=__________（用題目中已測出的物理量表示），則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒．（4）某同學(xué)作出了v1-h圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度g=__________m/s1．14、（10分）(本題9分)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，正確的是______A．調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同C．每次必須由靜止釋放小球D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線（2）某同學(xué)通過正確操作實(shí)驗(yàn)后在白紙上記錄了拋物線軌跡，x軸沿水平方向，如圖所示。則可判斷坐標(biāo)系中原點(diǎn)O點(diǎn)______（填“是”或“不是”）拋出點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度大小為______m/s。（g=10m/s2，結(jié)果保留一位小數(shù)）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)一粒子質(zhì)量為m，帶電量為＋Q，以初速度v與水平方向成45°角射向空間一勻強(qiáng)電場區(qū)域，粒子恰做直線運(yùn)動(dòng)，求這個(gè)勻強(qiáng)電場的最小場強(qiáng)的大小，并說明方向。16、（12分）(本題9分)玻爾在盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的基礎(chǔ)上，提出具有量子特征的氫原子模型，其能級圖如圖所示．有一個(gè)發(fā)光管里裝有大量處于n＝4能級的氫原子，利用這個(gè)發(fā)光管的光線照射金屬鈉的表面．已知金屬鈉的極限頻率是5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，1eV＝1.6×10－19J.(1)發(fā)光管可能發(fā)射幾種不同能量的光子？(2)發(fā)光管能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)嗎(通過計(jì)算回答)?(3)求出發(fā)光管照射金屬鈉所發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能．17、（12分）(本題9分)如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向。在O點(diǎn)正上方距盤面高為h＝5m處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水。(取g＝10m/s2)（1）每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時(shí)間滴落到盤面上？（2）要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？（3）當(dāng)圓盤的角速度為1.5π時(shí)，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為2m，求容器的加速度a。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

由v-t圖象可知，粒子做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，因此從A到B該電荷所受電場力越來越大，電場強(qiáng)度越來越大，電場線密的地方電場強(qiáng)度大，且負(fù)電荷受力與電場方向相反，故ABC錯(cuò)誤，D正確。2、D【解析】

小球在最高點(diǎn)時(shí)受重力，還有可能受桿對小球的作用力，故向心力是這兩個(gè)力的合力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在最高點(diǎn)時(shí)桿子的拉力可能為零，此時(shí)小球的速度滿足,即,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)速率為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)桿對小球一定施加向上的拉力，且滿足，即，所以小球?qū)U子施加向下的拉力，且一定大于重力，選項(xiàng)D正確．3、B【解析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向和加速度方向都在變化，所以是一種變加速運(yùn)動(dòng)；A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．以上說法均不正確，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所謂的勻速指的是速度的大小不變，方向是在時(shí)刻變化的，勻速圓周運(yùn)動(dòng)只有兩個(gè)不變的量：角速度和周期．4、C【解析】

對滑塊受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，四力平衡；當(dāng)靜摩擦力平行斜面向下時(shí)，拉力最大；當(dāng)靜摩擦力平行斜面向上時(shí)，拉力最?。桓鶕?jù)平衡條件列式求解即可?！驹斀狻繉瑝K受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，設(shè)滑塊受到的最大靜摩擦力為，物體保持靜止，受力平衡，合力為零；當(dāng)靜摩擦力平行斜面向下時(shí)，拉力最大，有：；當(dāng)靜摩擦力平行斜面向上時(shí)，拉力最小，有：；聯(lián)立解得：，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確拉力最大和最小的兩種臨界狀況，受力分析后根據(jù)平衡條件列式并聯(lián)立求解。5、B【解析】

A．同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，它一定在赤道上空運(yùn)行，故A正確,不符合題意；B．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤,符合題意；C．因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，根據(jù)，因?yàn)門一定值，所以r也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度是一定值，故C正確,不符合題意；D．所有同步通訊衛(wèi)星的運(yùn)行周期都等于地球自轉(zhuǎn)周期，是相同的，故D正確,不符合題意；故選B．【點(diǎn)睛】該題主要考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．6、D【解析】在地球表面有代入數(shù)據(jù)得：,故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D點(diǎn)睛：利用萬有引力提供向心力解題即可．7、BD【解析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于逃逸速度，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時(shí)間為t要小于，故C錯(cuò)誤；D、由a=rω可知處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.8、BD【解析】

AB.小球的合外力大小F合=ma=1.5mg，方向豎直向下，根據(jù)動(dòng)能定理得：小球動(dòng)能減少量△Ek=F合h=1.5mgh，故A錯(cuò)誤，B正確.CD.小球重力勢能增加了mgh，動(dòng)能減少了1.5mgh，所以機(jī)械能減少了0.5mgh，根據(jù)功能關(guān)系知：小球克服阻力做功等于小球機(jī)械能減少，因此小球克服阻力做功0.5mgh；故C錯(cuò)誤，D正確.9、BD【解析】

A．因衛(wèi)星運(yùn)行的向心力就是它們所受的萬有引力可知b所受的引力最小，故A錯(cuò)誤．B．由可知半徑r越大周期越大，所以b，c的周期相等且大于a的周期，故B正確；C．由可知半徑r越大則加速度越小，所以b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C錯(cuò)誤；D．由可知半徑r越大則線速度越小，所以b，c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故D正確。故選BD。10、AB【解析】

重力做功只與物體的初末的位置有關(guān)，斜面的高度為h，由此可以求得重力做功的大??；根據(jù)動(dòng)能定理求解動(dòng)能的變化．【詳解】A、D、固定的光滑斜面傾角為θ，小物塊從A滑到斜面底端B的過程中重力做的功只與物體的初末的位置有關(guān)，所以重力做的功為W=mgh；根據(jù)動(dòng)能定理得動(dòng)能增加了mgh，故A正確，D錯(cuò)誤.B、根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系得重力勢能減少了mgh，故B正確.C、整個(gè)過程中物體的機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤.故選AB.【點(diǎn)睛】本題是對機(jī)械能守恒的直接應(yīng)用，掌握住機(jī)械能守恒定律條件，同時(shí)注意做功的特點(diǎn).11、CD【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，當(dāng)r取地球半徑，則v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A錯(cuò)．R越大，速度越小，所以B對．要把衛(wèi)星送入軌道，則需要更多機(jī)械能，因此越遠(yuǎn)越困難，所以C對．，所以D對考點(diǎn)：萬有引力提供向心力點(diǎn)評：本題考查了萬有引力提供向心力的常見公式的推導(dǎo)和理解．12、AD【解析】

A項(xiàng)：子彈對木塊的作用力大小為f，木塊相對于地的位移為L，則子彈對木塊做功為fL，根據(jù)動(dòng)能定理得知，木塊動(dòng)能的增加量等于子彈對木塊做功，即fL，故A正確；B項(xiàng)：子彈相對于地面的位移大小為L+d，則木塊對子彈的阻力做功為-f（L+d），根據(jù)動(dòng)能定理得知：子彈動(dòng)能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f（L+d），B正確；C項(xiàng)：子彈相對于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)動(dòng)能的減少量為fd．故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由動(dòng)量守恒定律得：，解得：，子彈和木塊(系統(tǒng))的動(dòng)能減少量為，故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）應(yīng)接交流電源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是“交流電源”．因此，明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上，應(yīng)接“交流電源”．（1）為了使紙帶上打下的第1個(gè)點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個(gè)點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故選B．（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，只要驗(yàn)證，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．因此需求解，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，則有：，只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證成立，就可驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒．（4）根據(jù)，可得：，可知圖線的斜率為：，代入數(shù)據(jù)解得．【點(diǎn)睛】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定錯(cuò)誤的操作．為保證測量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)先接通電源再釋放紙帶．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出點(diǎn)3的瞬時(shí)速度，抓住重力勢能的減小量等于動(dòng)能的增加量得出守恒的表達(dá)式．根據(jù)機(jī)械能守恒得出的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度．14、AC；不是；4.0【解析】

根據(jù)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”可知，考查了平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解?！驹斀狻浚?）A、調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確。B.C、研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小球每次必須從同一位置由靜止釋放，從而保證小球平拋時(shí)的初速度相同，故B錯(cuò)誤，C正確。D、平拋的軌跡應(yīng)是拋物線，故D錯(cuò)誤。（2）如果坐標(biāo)原點(diǎn)是拋出點(diǎn)的話，由于OA、AB、BC的水平位