2022屆河北省保定市唐縣一中高一物理第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、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(hào)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。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)的位置如圖所示，則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a、b兩質(zhì)點(diǎn)()A．線速度大小相等 B．角速度大小相等C．向心加速度大小相等 D．向心力大小相等2、(本題9分)如圖所示的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板．先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變．則下列說(shuō)法正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小變大C．電容器兩極板電壓變小D．P點(diǎn)電勢(shì)降低3、(本題9分)木星是繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的行星之一,而木星的周圍又有衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn).如果要通過觀測(cè)求得木星的質(zhì)量,需要測(cè)量的量可以有(已知萬(wàn)有引力常量G)()A．木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑B．木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和環(huán)繞速度C．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和木星的半徑D．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑4、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，有A、B兩個(gè)小球沿同一直線向右運(yùn)動(dòng)，若取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者發(fā)生正碰，則碰后兩球動(dòng)量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A．ΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s5、(本題9分)各個(gè)面都光滑的直角三角體A放在光滑的斜面B上時(shí)，恰好使一直角邊水平，如圖所示，將－個(gè)小球置于該光滑直角邊水平面上，然后將三角體A由靜止釋放，則小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）A．平行斜面向下的直線 B．豎直向下的直線C．無(wú)規(guī)則曲線 D．垂直斜面的直線6、(本題9分)一顆子彈水平射入置于粗糙水平面上的木塊A并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示．則在子彈打入木塊A及彈簧被壓縮的過程中，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．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒7、(本題9分)有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示．則下列說(shuō)法不正確的是（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是C．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是23h8、(本題9分)2016年1月20日，美國(guó)天文學(xué)家MichaelBrown推測(cè)：太陽(yáng)系有第九個(gè)大行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，直徑約為地球直徑的4倍，到太陽(yáng)的平均距離約為地球到太陽(yáng)平均距離的600倍，萬(wàn)有引力常量G已知．下列說(shuō)法正確的有A．該行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期在1～2萬(wàn)年之間B．由題中所給的條件可以估算出太陽(yáng)的密度C．該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度9、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點(diǎn)與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，長(zhǎng)L=3.5m，C點(diǎn)右側(cè)軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說(shuō)法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)將做斜拋運(yùn)動(dòng)C．M在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小4m/s10、(本題9分)如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為D．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為11、(本題9分)如圖所示，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A的動(dòng)能C．在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期D．在軌道Ⅱ上，B點(diǎn)引力的功率是最大的12、如圖為兩個(gè)高度相同、傾角不同的光滑斜面．讓質(zhì)量相同的兩個(gè)物體分別沿兩個(gè)斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端．在此過程中，兩個(gè)物體的（）A．重力的沖量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的沖量大小相同二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別___________和________．14、(本題9分)質(zhì)量為m的列車，以恒定的功率沿水平直軌道行使，在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離s，其速率為增大到最大值.為求出機(jī)車的功率P和列車受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式為：________________和________________。15、(本題9分)如圖所示,有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí),帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出;當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí),帶電粒子沿②軌跡落到B板中間;設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同,則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為_____________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示的結(jié)構(gòu)裝置可繞豎直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，假如繩長(zhǎng)l=0.2m，水平桿長(zhǎng)l0=310（1）使繩子與豎直方向夾角為60°角，該裝置以多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)才行？（2）此時(shí)的拉力多大？17、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在離地面高H=0.45m的光滑弧形軌道上由靜止開始下滑。軌道與水平面接觸平滑，求：(1)滑塊到達(dá)軌道底端B時(shí)的速度大小為多大？(2)如果滑塊在水平面上滑行的最大距離是2.25m，則滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？（g取10m/s2）

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解析】

a、b兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的大小比較線速度和向心加速度大?。驹斀狻縜、b兩點(diǎn)角速度相等，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，根據(jù)v=rω知，線速度大小不等，根據(jù)a=rω2、F=mrω2知，向心加速度大小、向心力大小都不等．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，角速度大小相等，知道線速度、角速度、向心加速度、向心力之間的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用．2、A【解析】因斷開開關(guān)，所以電量不變，則由、和，聯(lián)立得：則可知，E與d無(wú)關(guān)，所以電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，故A錯(cuò)誤；將B板向下平移一小段距離時(shí)，板間距離增大，由，可知，電容C減小，故B正確；因電量不變，C減小，則由Q=UC可知，兩板間的電壓變大，故C正確；因E不變，P點(diǎn)與下極板間的距離增大，故P與下極板間的電勢(shì)差增大，故P點(diǎn)電勢(shì)升高，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選A．【點(diǎn)睛】根據(jù)平行板電容器的電容決定式分析電容的變化情況，抓住電容器的電壓不變，由分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化情況，由分析電容器所帶電量的變化，根據(jù)P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差的變化，判斷P點(diǎn)電勢(shì)的變化．3、D【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可以知道：根據(jù)表達(dá)式可以求出中心天體的質(zhì)量.A．木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑可以計(jì)算中心天體太陽(yáng)的質(zhì)量，因?yàn)槟拘鞘黔h(huán)繞天體，故不能計(jì)算木星的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤;B．木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和環(huán)繞速度可以求出太陽(yáng)的質(zhì)量，因?yàn)槟拘鞘黔h(huán)繞天體，故不能計(jì)算木星的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤;C．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和木星的半徑，已知木星的半徑但不知道衛(wèi)星軌道半徑就不能求出衛(wèi)星的向心力，故不能求出中心天體木星的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤.D．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑，根據(jù)：已知T和r可以知道能求出木星的質(zhì)量，所以D正確.4、A【解析】根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒定律，如果△pA=-3kg?m/s、△pB=3kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=2kg?m/s、p′B=10kg?m/s，根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能可能不增加，是可能發(fā)生的，故A正確．兩球碰撞過程，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，兩球動(dòng)量變化量應(yīng)大小相等，方向相反，若△PA=3kg?m/s，△PB=-3kg?m/s，違反了動(dòng)量守恒定律，不可能，故B錯(cuò)誤．根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒定律，如果△pA=3kg?m/s、△pB=-3kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=8kg?m/s、p′B=4kg?m/s，由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來(lái)方向相同，A的動(dòng)量不可能沿原方向增大，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)不符，故C錯(cuò)誤．如果△pA=-10kg?m/s、△pB=10kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=-5kg?m/s、p′B=17kg?m/s，可以看出，碰撞后A的動(dòng)能不變，而B的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律，不可能．故D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)睛：對(duì)于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動(dòng)量守恒定律；2、總動(dòng)能不增加；3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況．5、B【解析】

由于直角三角體的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，當(dāng)斜面體A在光滑的斜面B上下滑時(shí)，小球由于只在豎直方向受力，故小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線．則B選項(xiàng)正確．6、D【解析】

由于水平面粗糙，在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和不為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒。在此過程中，除彈簧彈力做功外還有摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；7、ABD【解析】

A.地球同步衛(wèi)星的周期c必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A錯(cuò)誤；B.c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是．故B錯(cuò)誤；C.由，解得，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)．故C正確；D.由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h．故D錯(cuò)誤；本題選錯(cuò)誤的，故選ABD.8、ACD【解析】

根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可知:，解得，選項(xiàng)A正確；因太陽(yáng)的半徑未知，故據(jù)題中條件不能估測(cè)太陽(yáng)的密度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，，故該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，則，故該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)D正確．9、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據(jù)能量守恒可知，開始時(shí)小物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化由克服摩擦力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項(xiàng)A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體在豎直方向的分速度為，則對(duì)小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小返回A點(diǎn)時(shí)由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；C．由題意分析可知，當(dāng)小物體沿運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)軌道的速率最大，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以初速度的方向?yàn)檎较?；由?dòng)量守恒定律可得：由機(jī)械能守恒得：解得：故選項(xiàng)C正確．故選ACD.點(diǎn)睛：本題考查動(dòng)量守恒定律及能量關(guān)系的應(yīng)用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉(zhuǎn)化與守恒．10、AC【解析】

對(duì)圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機(jī)械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時(shí)彈性勢(shì)能EP=M；對(duì)圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí)，A、B二者達(dá)到相等的速度v由動(dòng)量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯(cuò)誤，A、C正確．故選A、C11、BC【解析】

A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬(wàn)有引力等于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬(wàn)有引力，所以加速度大小相等．故A錯(cuò)誤．B.從軌道I上的A點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ，需要減速，使得在該點(diǎn)萬(wàn)有引力大于所需的向心力做近心運(yùn)動(dòng)．所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確．C.在軌道II上的半長(zhǎng)軸小球軌道I上的半長(zhǎng)軸（半徑），由開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律知，在軌道II上的周期小于在軌道I周期，所以C正確；D.在軌道II上，B點(diǎn)的引力與速度方向垂直，則引力的功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．12、CD【解析】

對(duì)于任意一個(gè)傾角為θ的斜面，設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則：得：由圖知h相同，而θ不同，則物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同.A.重力的沖量為I=mgt，由于時(shí)間t不同，所以重力的沖量不同；故A項(xiàng)不合題意.B.兩斜面重力做功都為WG=mgh，由平均功率公式知，因時(shí)間不同可知重力的平均功率不同；故B項(xiàng)不合題意.C.物體下滑過程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相