2021-2022學年廣東省實驗中學物理高一第二學期期末教學質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為的小球用長為的懸線固定在點，在點正下方處有一光滑圓釘，如圖所示，今把小球拉到懸線呈水平后無初速度釋放，當懸線碰到圓釘前后瞬間，下列說法錯誤的是（）A．小球的線速度之比為B．小球的角速度之比為C．小球的向心加速度之比為D．懸線對小球的拉力之比為2、(本題9分)如圖所示，倒L型的輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），L桿可圍繞豎直軸（）以角速度的勻速轉動。若小球在水平面內(nèi)作圓周運動的半徑為R，則桿對球的作用力大小為A． B．C． D．不能確定3、關于物體做曲線運動的條件，下述正確的是()A．物體所受的合力是變力B．物體所受的合力的方向與速度方向不在同一條直線上C．物體所受的合力的方向與加速度的方向不在同一條直線上D．物體所受的合力方向一定是變化的4、(本題9分)一個做自由落體運動的物體，下列哪個物理量保持恒定不變（）A．速度B．加速度C．動能D．重力勢能5、(本題9分)如圖甲所示是某電場中的一條電場線，a、b是這條電場線上的兩點，一帶正電的粒子只在靜電力作用下，沿電場線從a運動到b。在這過程中，粒子的速度-時間圖像如圖乙所示，比較a、b兩點電勢的高低和電場強度的大小A．φa＞φb，Ea＝EbB．φa＞φb，Ea＜EbC．φa＜φb，Ea＝EbD．φa＜φb，Ea＞Eb6、(本題9分)如圖所示，小明在蕩秋千，a、b是繩上兩點，關于a、b兩點的線速度和角速度的大小關系，正確的是（）A．B．C．D．7、如圖所示，在勻強電場中有邊長L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，場強方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D點電勢大小為4.5VB．D點電勢大小為3VC．勻強電場場強大小為150V/m，場強方向沿BDD．勻強電場場強大小為300V/m，場強方向沿AC8、(本題9分)在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻，關于科學家和他們的貢獻下列說法正確的是（）A．開普勒通過對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行研究得出了萬有引力定律B．牛頓通過扭秤實驗成功測出了引力常量G的數(shù)值，稱自己的實驗是“稱量地球的重量”C．法拉第提出了電場的概念，并提出處在電場中的其他電荷受到的作用力就是電場給予的D．美國物理學家密立根最早測得的了元電荷e的數(shù)值．9、(本題9分)如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h．讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時速度恰為零．則在圓環(huán)下滑過程中()A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒B．當彈簧垂直于光滑桿時圓環(huán)的動能最大C．彈簧的最大彈性勢能為mghD．彈簧轉過60°角時，圓環(huán)的動能為10、(本題9分)在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動11、(本題9分)下圖為八顆行星繞太陽公轉軌跡示意圖，假設上述行星及小行星帶上的行星繞太陽運動軌跡均可看成圓周，忽略行星之間萬有引力作用．則下列關于各行星繞太陽做圓周運動的說法中正確的是()A．火星做圓周運動的線速度大于地球做圓周運動的線速度B．火星做圓周運動的加速度小于地球做圓周運動的加速度C．海王星做圓周運動的周期大于天王星做圓周運動的周期D．假設海王星的質(zhì)量等于天王星的質(zhì)量，則海王星做圓周運動的動能與它的勢能之和小于天王星動能與勢能之和12、(本題9分)公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”。如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點時（）A．車對橋的壓力比汽車的重力小B．車對橋的壓力比汽車的重力大C．車的速度越大，車對橋面的壓力越大D．向心力由汽車所受重力、橋面對其支持力和摩擦力提供二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學采用DIS做“研究加速度和力的關系”這一實驗，該實驗裝置如圖甲所示．若DIS按圖示方式顯示得到了圖乙所示的實驗圖象，請回答下列問題：（1）由圖線中OA段可得出的實驗結論是__________________________________．（2）造成圖線中AB段明顯偏離直線的主要原因是_____________（填選項前的字母）A．小車與軌道之間存在摩擦B．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大C．所用小車的質(zhì)量太大14、（10分）(本題9分)實驗時，利用實驗測得的數(shù)據(jù)計算表明，重物下落中減少的重力勢能總略大于增加的動能．這主要因為()A．選擇紙帶時，沒有選用第一個和第二個點間距離接近2mm的紙帶B．實驗中，重物下落時速度的計算方法不正確C．刻度尺的精確度太低D．重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為15kg的小車B，上面放一個質(zhì)量為15kg的物體，物體與車間的滑動摩擦系數(shù)為0.1．另有一輛質(zhì)量為10kg的小車A以3m/s的速度向前運動．A與B相碰后連在一起，碰撞時間極短．物體一直在B車上滑動．求：（1）A、B碰撞過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．（1）當車與物體以相同的速度前進時的速度．（3）物體在B車上滑動的距離．16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接，半圓軌道半徑，一個質(zhì)量為的物體放在A處?，F(xiàn)作用一水平向右的恒力F。使物塊由靜止開始運動，當物體運動到B點時。撤去水平恒力F，物體恰好能通過半圓軌道的最高點C，并從C點水平拋出。后又落回A處。g取，物體可視為質(zhì)點?？諝庾枇Σ挥?。求：（1）AB的長度L；（2）物體在B點時對軌道的壓力；（3）力F的大小。17、（12分）如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點，OB與OC夾角為37，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑、D為圓軌道的最低點和最高點，可視為質(zhì)點的小滑塊從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最低點C時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關系圖象，該圖線截距為2N，且過點取求：滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；若要求滑塊不脫離圓軌道，則靜止滑下的高度為多少；是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由．

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

當懸線碰到圓釘C前后瞬間，小球水平方向不受力，故小球的線速度不變，故A正確；小球通過最低點時，線速度不變，做圓周運動的半徑減半，根據(jù)ω=v/r知，則角速度之比1：2，故B正確；小球的向心加速度a=v2/r，半徑減半，故小球的向心加速度之比為1:2，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律：F?mg＝ma，故繩子的拉力F＝mg+ma，因向心加速度之比為1:2，故懸線對小球的拉力之比不等于1:2，故D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選D．【點睛】本題關鍵要抓住細繩碰到釘子前后線速度不變，轉動半徑變化，再由圓周運動的規(guī)律，比如向心力公式進行分析．2、A【解析】

桿對小球的作用力的一個分力平衡了小球豎直方向的重力，另一個分力提供了小球水平圓周運動的向心力，所以桿對小球的作用力：，BCD錯誤A正確3、B【解析】

物體做曲線運動是由于所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，而與合外力是恒力還是變力、合外力方向是否變化均無關，故AD錯誤，B正確；由牛頓第二定律可知，C錯誤．4、B【解析】自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，過程中加速度恒定，速度在增大，動能在增大，重力做正功，重力勢能減小，故B正確．5、A【解析】帶正電的粒子從a運動到b，由速度時間圖線得到正電荷做加速運動，故電場力從a到b；正電荷受到的電場力與場強方向相同，故場強從a到b，而沿場強方向，電勢變小，故a點電勢較大，即φa＞φb；因為速度圖線的斜率不變，故加速度不變，因此電場力不變，所以電場強度不變，即Ea=Eb，故A正確，BCD錯誤。6、C【解析】由于a、b兩點繞同一中心點運動，并且時刻在一條直線上，所以a、b兩點的角速度相等，根據(jù)，可知，故C正確；故選C7、AD【解析】

AB.根據(jù)菱形ABCD的對角線垂直平分，其交點為O點，則B、O、D電勢相等，所以D點電勢大小為4.5V，故A正確，B錯誤；CD.電場方向和等勢線垂直，順電場線方向電勢降低，所以場強方向沿AC，計算AC長度為3cm，AC電勢差為9V，得出勻強電場場強大小為9V/3cm=300V/m故C錯誤D正確。8、CD【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，A錯誤；卡文迪許通過扭秤測得了引力常量G的數(shù)值，B錯誤；法拉第提出了電場的概念，并提出處在電場中的其他電荷受到的作用力就是電場給予的，C正確；美國物理學家密立根最早測得的了元電荷e的數(shù)值，D正確．9、CD【解析】試題分析：在圓環(huán)下滑過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，所以圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)的機械能不守恒，A錯誤；當圓環(huán)沿桿的加速度為零時，其速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，給圓環(huán)一個斜向左下方的拉力，故B錯誤；圓環(huán)和地球以及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么圓弧的機械能的減小量等于彈性勢能增大量，為mgh，C正確；彈簧轉過60°角時，此時彈簧仍為原長，以圓環(huán)為研究對象，利用動能定理得：，即圓環(huán)的動能等于，故D正確，考點：考查了機械能守恒，牛頓第二定律【名師點睛】對物理過程進行受力情況、運動情況、做功情況分析，是解決問題的根本方法．要注意對于圓環(huán)來說機械能并不守恒，但對圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，系統(tǒng)的機械能是守恒的．10、ABC【解析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個向上的阻力作用，阻力做負功所以機械能會減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動能不變，但重力勢能變大，所以機械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負功，所以機械能減少，故C符合題意；D.細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不變，所以機械能不變，故D不符合題意。11、BC【解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力，即，則可知，由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，即火星的線速度小于地球的線速度，故選項A錯誤；B、由得：地球加速度大于火星，選項B正確；C、根據(jù)萬有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半徑大于天王星的半徑，故海王星的周期大于天王星的周期，選項C正確；D、假設天王星和海王星質(zhì)量相等，天王星變軌到海王星軌道需要外力推動做正功，機械能增加，所以海王星機械能大于天王星機械能，選項D錯誤．點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，并能熟記．12、BC【解析】

ABD.汽車通過凹形橋最低點時，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根據(jù)N=mg+m二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、小車的質(zhì)量一定時，加速度a與合力F成正比B【解析】(1)由圖象OA段可知，圖象是一條直線，a與F成正比，即：在小車質(zhì)量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；(2)本實驗要探索“加速度和力的關系”所以應保持小車的總質(zhì)量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受合外力；由于OA段a?F關系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；設小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，由實驗原理得：mg=Ma得：，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M遠大于m造成的，所以所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，故B正確，AC錯誤；故選B．14、D【解析】分析實驗結果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功，故選D.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)(1)1m/s(3)0.33m【解析】

（1）A與B相碰后連在一起，碰撞時間極短．由動量守恒得：解得：碰撞過程產(chǎn)生的內(nèi)能，解得：（1）選取小車A、B和B車上的物體組成的系統(tǒng)為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，根據(jù)動量守恒定律得：，解得：（3）選取小車A、B和B車上的物體組成的系統(tǒng)為研究對象，從A、B碰撞后到車與物體以相同的速度前進的過程應用功能關系可得：解得：16、（1）；（2）；（3）【解析】

（1）物體恰好從圓軌道的定點C水平拋出，則在C點，由重力提供向心力，則有從C到A的過程中，根據(jù)平拋運動解得（2）從B到C的過程中，根據(jù)動能定理得在B點，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)牛頓第三定律可知：物體在