2022屆湖南省長郡中學、衡陽八中等十三校重點中學高一物理第二學期期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

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(jié)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)如圖所示,質(zhì)量為0.5kg的小球在距離車底部一定高處以初速度v0=15m/s向左平拋,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為4kg,取g=l0m/s2,則當小球與小車相對靜止時,小車的速度大小是()A．4m/s B．5m/s C．8.5m/s D．9.5m/s2、(本題9分)開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運動規(guī)律，后人稱之為開普勒行星運動定律。關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是A．所有行星繞太陽運動的軌道都是圓，太陽處在圓心上B．對任何一顆行星來說，離太陽越近，運行速率就越大C．行星公轉(zhuǎn)周期與行星的質(zhì)量有關(guān)D．所有行星的軌道的半長軸與公轉(zhuǎn)周期成正比3、(本題9分)如圖所示，“嫦娥一號”衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的近地點P處(距地面600km)，將發(fā)動機短時點火，實施變軌，變軌后衛(wèi)星進入遠地點高度約為37萬km的橢圓軌道Ⅱ，直接奔向月球，則衛(wèi)星在近地點變軌后的運行速度()A．小于7.9km/sB．大于7.9km/s，小于11.2km/sC．大于11.2km/sD．大于11.2km/s，小于16.7km/s4、(本題9分)在真空中有甲、乙兩個點電荷，其相互作用力為F．要使它們之間的相互作用力變?yōu)?F，下列方法中可行的是A．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋禕．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋禖．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍D．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼谋?、(本題9分)一個人用力把一個質(zhì)量為1kg的物體，由靜止向上提起1m時物體的速度是2m/s，則在此過程中下列說法正確的是（g=10m/s2）（）A．手對物體做的功為12JB．合外力對物體做的功為10JC．合外力對物體做的功為12JD．物體克服重力做的功為2J6、以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh7、經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星"的軌道均處在火星和木星軌道之間，它們繞太陽沿橢圓軌道運行，其軌道參數(shù)如下表(AU是天文學中的長度單位，大約是地球到太陽的平均距離)?！吧裰坌恰焙汀皸罾麄バ恰崩@太陽運行的周期分別為T1和T2，它們在近日點的加速度分別為a1和a2。則下列說法正確的是()A． B．C． D．8、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s9、關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是：A．它是使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小速度B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度C．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度10、(本題9分)如圖所示,在兩個等量異號的點電荷連線的中垂線上有與連線中點O等距離的兩點a、b,在連線上有距中點O等距離的兩點,c、d,則下列場強大小關(guān)系式正確的是(

)

A．B．C．D．11、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面且不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．物體到海平面時的重力勢能為B．重力對物體做的功為C．物體在海平面上的動能為D．物體在海平面上的機械能為12、(本題9分)如圖所示,一粗糙的四分之一圓弧軌道,半徑為R,軌道圓心O與A點等高．一質(zhì)量為m的小球在不另外施力的情況下,能以速度v沿軌道自A點勻速率運動到B點,取小球在A點時為計時起點,且此時的重力勢能為零,重力加速度為g,則在此過程中,下列說法正確的是A．到達底端時,重力做功的功率為mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=mgRsinD．小球的機械能隨時間的變化關(guān)系為E=mv2-mgRsin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)利用圖示裝置做驗證機械能守恒定律實驗（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的__________．A．速度變化量和高度變化量B．動能變化量和勢能變化量（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到一條理想的紙帶，在紙帶上選連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖所示，已知，重物質(zhì)量為0.5kg，打點計時器打點的周期為0.02s，從O點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量_______J，動能變化量_______J．（保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數(shù)點的重物速度v，描繪圖像得到圖像是一條過原點的直線，該直線的斜率接近_____________（填g、2g或）則可認為重物下落過程中機械能守恒．14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用的交流電的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示．把第一個點記做O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D四個點到O點的距離分別為1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出（1）打點計時器打下計數(shù)點C時，物體的速度________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量△EP=_______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；動能的增加量△Ek=_______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（3）通過計算，數(shù)值上△EP_____△Ek（填“<”、“>”或“=”），這是實驗存在誤差的必然結(jié)果，該誤差產(chǎn)生的主要原因是___________________________________．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出C點的過程中，得到的結(jié)論是_____________________．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)在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球甲以速率向右運動．在小球甲的前方A點處有一質(zhì)量為m1的小球乙處于靜止狀態(tài)，如圖所示．甲與乙發(fā)生正碰后均向右運動．乙被墻壁C彈回后與甲在B點相遇，．已知小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞均無機械能損失，求甲、乙兩球的質(zhì)量之比m1：m1．16、（12分）(本題9分)從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，g取10m/s2，求：(1)物體拋出處的高度；(2)物體落地點距拋出點的水平距離．17、（12分）(本題9分)如圖所示，傳送帶水平部分的長度＝4.5m，在電動機帶動下勻速運行．質(zhì)量M＝0.49kg的木塊（可視為質(zhì)點）靜止在傳送帶左端的光滑平臺上．質(zhì)量為m＝10g的子彈以v0＝50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點離開傳送帶做平拋運動，正好落入車廂中心點Q．已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝0.5，P點與車底板間的豎直記度H＝1.8m，與車廂底板中心點Q的水平距離x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木塊從傳送帶左端到達右端的時間；（2）由于傳送木塊，電動機多消耗的電能．

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、B【解析】

小球拋出后做平拋運動，根據(jù)動能定理得：解得：v0=15m/s小球和車作用過程中，水平方向動量守恒，則有：-mv0+Mv=(M+m)v′解得：v′=5m/s故B正確，ACD錯誤。故選B．【點睛】本題主要考查了動能定理及動量守恒定律的直接應用，根據(jù)動能定理求出小球在落到車底前瞬間的水平速度，小球和車作用過程中，水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒定律列式即可求解.2、B【解析】A、根據(jù)第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上；所以A錯誤。B、根據(jù)第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等。所以對任何一顆行星來說，離太陽越近，運行速率就越大；所以B正確。C、D、開普勒第三定律中的公式R3T2【點睛】開普勒關(guān)于行星運動的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎，是行星運動的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運動三定律是解答本題的關(guān)鍵。3、B【解析】本題考查的是三種宇宙速度的問題。第一宇宙速度為環(huán)繞速度，繞地球運動的速度為7.9km/s；第二宇宙速度為脫離速度，是離開地球引力的速度為11.2km/s；則衛(wèi)星在近地點變軌后的運行速度大于7.9km/s，小于11.2km/s；B正確；4、B【解析】

由庫侖定律F=A、當甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋叮瑤靵隽ψ優(yōu)镕．故A錯誤．B、甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋?，庫侖力變?yōu)?F．故B正確．C、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，庫侖力變?yōu)镕．故C錯誤D、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼谋?，，庫侖力變?yōu)镕．故D錯誤．故選B．5、A【解析】

手對物體做的功等于物體機械能的變化量，則W手=mgh+12mv2=1×10×1+12×1×22J=12J，故A正確；由動能定理可得，合外力所做的功等于物體動能的變化，故合外力的功W=12mv2=12×1×2【點睛】手對物體做功，即為除重力以外的力做功，所以會導致物體機械能變化；而重力勢能的變化由重力做功決定，對于合力做功可以由動能變化來確定．6、D【解析】上升過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，下落過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為－2Fh，選項D正確。7、BC【解析】

通過表格數(shù)據(jù)的比較，“神舟星”據(jù)太陽的距離比“楊利偉星”更遠，也就是“神舟星”軌道的半長軸R更大，據(jù)開普勒第三定律：“神舟星”的周期較大，所以；又據(jù)可知，兩星在近日點的向心加速度比較中，由于“楊利偉星”據(jù)太陽的距離較小，所以“楊利偉星”的向心加速度較大，所以。A.A項與上述分析結(jié)論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B正確；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤；8、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達正對岸，設船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運動和合運動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.9、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，根據(jù)可得：，近地衛(wèi)星軌道半徑最小，環(huán)繞速度最大，AB正確C錯誤．D.在近地軌道進入橢圓軌道，需要點火加速離心，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度可能大于第一宇宙速度，D錯誤．10、AC【解析】

因為是等量異種電荷的靜電場,根據(jù)電場線的疏密分布特點可知:在連線上從c到d,電場強度先變小再變大,根據(jù)對稱性知，故C正確，D錯誤；在中垂線上,根據(jù)對稱性可知，故A正確，B錯誤．所以AC正確，BD錯誤．11、BCD【解析】

A.以海平面為零勢能平面，則物體到海平面時的重力勢能為零，故A錯誤。B.重力對物體做功W=mgh故B正確。C.根據(jù)機械能守恒有：可知物體在海平面時的動能為故C正確。D.物體在運動的過程中機械能守恒，以地面為零勢能面,物體在海平面的重力勢能Ep=-mgh則物體在海平面上的機械能故D正確。12、BD【解析】到達底端時，重力做功的瞬時功率為P=mgvcos900=0，選項A錯誤；小球速度大小不變，根據(jù)動能定理知，合力做功為零，由于支持力不做功，則重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正確．經(jīng)過時間t，下降的高度h=Rsin，則重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=-mgh=-mgRsin，故C錯誤．小球的機械能E=Ek+Ep=mv2?mgRsin，故D正確．故選BD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，以及在求解重力勢能時，注意零勢能平面的選?。嶒烆}（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，故選B．（2）從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B點的瞬時速度，則動能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能滿足mgh=mv2即可認為重物下落過程中機械能守恒，即v2=2gh，即v2-h圖像的斜率接近于2g．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)紙帶下降的高度求解重力勢能的減小量．14、（1）3.67（2）6.876.73（3）>阻力做功（4）機械能守恒【