2021-2022學(xué)年河北省唐山市玉田縣高級(jí)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、科學(xué)家計(jì)劃在2025年將首批宇航員送往火星進(jìn)行考察。一質(zhì)量為m的物體，假設(shè)在火星兩極宇航員用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得的讀數(shù)為F1，在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得的讀數(shù)為F2。通過天文觀測(cè)測(cè)得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，設(shè)引力常數(shù)為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為（）A．B．C．D．2、(本題9分)如圖所示，a、b、c是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的三顆人造衛(wèi)星，下列判斷正確的是（）A．b的線速度大于a的線速度B．b運(yùn)行周期小于a的運(yùn)行周期C．b向心加速度小于a的向心加速度D．b、c受地球的引力一定大小相等3、(本題9分)在下列情況下機(jī)械能守恒的有：A．在空氣中勻速下落的降落傘B．在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體C．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體D．沿斜面勻速下滑的物體4、(本題9分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指()A．彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉長(zhǎng) B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在某一方向上伸長(zhǎng)到某一長(zhǎng)度5、(本題9分)如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)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(duì)桿子施加向下的拉力，且一定大于重力6、(本題9分)質(zhì)量為M的某機(jī)車?yán)惠v質(zhì)量相同的拖車在平直路面上以的速度勻速行駛．途中某時(shí)刻拖車突然與機(jī)車脫鉤．假設(shè)脫鉤后機(jī)車牽引力始終保持不變，而且機(jī)車與拖車各自所受阻力也不變，下列說法中正確的是（）A．脫鉤后某時(shí)刻機(jī)車與拖車速度的可能是、B．脫鉤后某時(shí)刻機(jī)車與拖車速度的可能是、C．從脫鉤到拖車停下來，機(jī)車與拖車組成的系統(tǒng)動(dòng)量不變、動(dòng)能增加D．從脫鉤到拖車停下來，機(jī)車與拖車組成的系統(tǒng)動(dòng)量減少、動(dòng)能減少7、如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量相同的木塊A、B，用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起．一顆子彈水平射入木塊A并留在其中,在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(

)A．動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B．動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒C．當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)B的動(dòng)能也最大D．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，B的動(dòng)能最大，A的動(dòng)能最小8、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，不計(jì)空氣阻力，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力．已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中：A．重力做功2.5 B．動(dòng)能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．機(jī)械能減少1.59、(本題9分)如圖所示，如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得（）A．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽中心的距離之比D．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比10、(本題9分)如圖所示,在兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn)a、b,在連線上有距中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn),c、d,則下列場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是(

)

A．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒．豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質(zhì)量均為的滑塊、分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖甲所示），測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為；然后將滑塊放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖乙所示），測(cè)得碰后沿桌而滑行的距離為，沿桌而滑行的距離為，圓弧軌道的半徑為，、均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為．（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為__________．（2）若和的碰撞過程動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系是__________（3）若和發(fā)生彈性碰撞.則碰撞后瞬間的速度為___________，的速度為___________．12、（10分）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，未放B球時(shí)，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)中，除了斜槽軌道、重錘、兩個(gè)小球、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實(shí)驗(yàn)中通過測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進(jìn)行這樣“替代”，在安裝斜槽時(shí)必須保證__________.（3）實(shí)驗(yàn)中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量__________（選填“無關(guān)”或“有關(guān)”），實(shí)驗(yàn)中若需要減小OP的距離，可以進(jìn)行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測(cè)出OM、OP、ON的距離，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式__________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后總動(dòng)量守恒；若還滿足關(guān)系式__________，則碰撞是彈性碰撞.

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

在兩極：；在赤道上：；聯(lián)立解得；

由，且，解得。A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、C【解析】ABC、據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有可知：隨著半徑的增大，周期在增大，而線速度、加速度、角速度都在減小，故AB錯(cuò)誤;C正確；D、根據(jù)萬有引力,可知萬有引力不僅和距離有關(guān)，還與環(huán)繞天體的質(zhì)量有關(guān)，由于題中沒有給衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不確定誰的萬有引力大，故D錯(cuò)誤；本題選：C點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力分析描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量大小與半徑及質(zhì)量的關(guān)系即可.3、C【解析】降落傘從空中勻速下落，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，則其機(jī)械能減少，A錯(cuò)誤；在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能恒定，但重力勢(shì)能在變化，其機(jī)械能變化，B錯(cuò)誤；做自由落體運(yùn)動(dòng)，只受重力，機(jī)械能守恒，C正確；沿斜面勻速下滑的物體，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】判斷機(jī)械能是否守恒常用三種方法：1、條件法，從功的角度，看是不是只有重力或彈力做功；2、總量法，如動(dòng)能和勢(shì)能的總量變化，機(jī)械能一定不守恒．3、從能量的角度，沒有發(fā)生機(jī)械能與其他能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，否則，機(jī)械能不守恒．4、D【解析】

該實(shí)驗(yàn)采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸體現(xiàn)，效果相同，橡皮條在某一方向上伸長(zhǎng)到相同長(zhǎng)度，即要求橡皮筋的形變方向和大小都相同，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D.5、D【解析】

小球在最高點(diǎn)時(shí)受重力，還有可能受桿對(duì)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(duì)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．6、AC【解析】AB、由題可知，由于牽引力不變，故脫鉤后機(jī)車做加速運(yùn)動(dòng)，拖車做減速運(yùn)動(dòng)，且最后減為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、依題可知，兩車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，動(dòng)能增加，故C正確，D錯(cuò)誤，故選AC．【點(diǎn)睛】?jī)绍嚱M成的系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為0，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．7、BD【解析】

AB．在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．在此過程中，除彈簧的彈力做功外還有阻力對(duì)系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒．故A錯(cuò)誤，B正確．C．子彈射入木塊后彈簧被壓縮，B在彈力作用下向右加速，A向右減速，當(dāng)兩者的速度相等時(shí)，彈簧被壓縮最短，彈簧的彈性勢(shì)能最大，之后，B在彈簧彈力作用下繼續(xù)向右加速，所以此時(shí)B的動(dòng)能不是最大．故C錯(cuò)誤．D．從彈簧被壓縮到彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)的過程，B一直在加速，A一直在減速，所以當(dāng)彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，B的動(dòng)能最大，A的動(dòng)能最小，故D正確．8、BC【解析】

A、重力做功只與豎直高度有關(guān)，故重力做功為：1.5mgR，A錯(cuò)誤；B、恰好到達(dá)B點(diǎn)有：，由動(dòng)能定理知由P運(yùn)動(dòng)B的過程中，合外力所做的功為：，故B正確；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：，故C正確；D、由以上分析知在由P運(yùn)動(dòng)到B的過程中，機(jī)械能的減少量為等于克服摩擦力所做的功，故為，D錯(cuò)誤．9、ACD【解析】

由角速度公式，可得周期之比，A正確，要想求密度之比需要知道質(zhì)量和體積，所以密度之比不能求出，B錯(cuò)誤；由周期公式可知C對(duì)，向心加速度可求得向心加速度之比，D正確10、AC【解析】

因?yàn)槭堑攘慨惙N電荷的靜電場(chǎng),根據(jù)電場(chǎng)線的疏密分布特點(diǎn)可知:在連線上從c到d,電場(chǎng)強(qiáng)度先變小再變大,根據(jù)對(duì)稱性知，故C正確，D錯(cuò)誤；在中垂線上,根據(jù)對(duì)稱性可知，故A正確，B錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題11、(1)3mg(2)(3)0【解析】

（1）[1]．A在圓弧面上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，則有在最低點(diǎn)時(shí)有聯(lián)立解得即滑塊對(duì)軌道的壓力為3mg；（2）[2]．若碰撞過程動(dòng)量守恒，則碰撞前據(jù)動(dòng)能定理可得碰撞后根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得；（3）[3][4]．兩物塊相同，若發(fā)生彈性碰撞，則兩者發(fā)生速度交換，故碰后A的速度為零；B的速度為；12、BC>斜槽末端水平無關(guān)減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m因小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故m1OP=m1OM+m2ON，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量小球的質(zhì)量、小球落地點(diǎn)的位置，測(cè)量質(zhì)量需要天平，確定落點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)，測(cè)量小球落地點(diǎn)的距離需要毫米刻度尺，因此還需要的實(shí)驗(yàn)器材有BC.(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，