2022屆湖南省長沙市重點中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、某研究小組通過實驗測得兩滑塊碰撞前后運動的實驗數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移—時間圖象．圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系．已知相互作用時間極短，由圖象給出的信息可知()A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度大小之比為7∶2B．碰前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊Ⅱ的動量大小大C．碰前滑塊Ⅰ的動能比滑塊Ⅱ的動能小D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的2、如圖甲所示，一火箭在太空中沿ab連線橫向漂移，火箭不受任何外力的作用，當(dāng)火箭漂移到b點時，立即啟動火箭上的發(fā)動機，產(chǎn)生一個恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab連線，直至火箭運動到太空中的c點，關(guān)閉發(fā)動機，推力同時消失，請判斷火箭在b、c之間的運動軌跡應(yīng)是圖乙中的哪一個（）A． B． C． D．3、(本題9分)下列敘述中正確的是（）A．第谷接受了哥白尼日心說的觀點，并根據(jù)開普勒對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運算和橢圓軌道假說，得出了開普勒行星運動定律B．英國物理學(xué)家牛頓用實驗的方法測出萬有引力常量C．海王星是根據(jù)萬有引力定律計算而發(fā)現(xiàn)的D．經(jīng)典力學(xué)既適用于宏觀又適用于微觀，既適用于低速又適用于高速4、(本題9分)如圖所示，水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動，兩輪的半徑．當(dāng)主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則()A． B． C． D．5、(本題9分)對于萬有引力定律的表達(dá)式F=，下面說法正確的是（）A．公式中G為引力常量，它是由牛頓通過實驗測得的B．當(dāng)r趨于零時，萬有引力趨于無窮大C．m1、m2受到的引力總是大小相等的，故引力大小與m1、m2是否相等無關(guān)D．m1、m2受到的引力是一對平衡力6、(本題9分)質(zhì)量為15kg的物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。以下說法正確的是A．物塊受到的摩擦力大小為25NB．物塊受到的摩擦力大小為50NC．輕繩的張力為150ND．輕繩的張力為75N7、(本題9分)如圖所示，1為同步衛(wèi)星，2為近地衛(wèi)星，3為赤道上的一個物體，它們都在同一平面內(nèi)繞地心做圓周運動．關(guān)于它們的圓周運動的線速度、角速度、和向心加速度，下列說法正確的是A．> B．<C．< D．>>8、(本題9分)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，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點時的重力勢能為1B．物體落到海平面時的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動能為1D．物體在海平面上的機械能為19、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平面上，從斜面頂端以速度水平拋出一小球，經(jīng)過時間恰好落在斜面底端，速度是v，不計空氣阻力．下列說法正確的是A．若以速度2水平拋出小球，則落地時間大于B．若以速度2水平拋出小球，則落地時間等于C．若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與v成θ角D．若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與v同向10、(本題9分)2018年5月21日5點28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征四號丙運載火箭將嫦娥四號中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點約200公里、遠(yuǎn)地點約40萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行時，下列判斷正確的是A．運動周期大于10天B．運動周期小于10天C．近地點的速度比遠(yuǎn)地點的大D．近地點的機械能比遠(yuǎn)地點的大11、(本題9分)“神舟七號”宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，它比地球同步衛(wèi)星軌道低很多，則“神舟七號”宇宙飛船與同步衛(wèi)星相比A．線速度小B．周期小C．角速度大D．向心加速度小12、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(xué)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．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)火星的球半徑是地球半徑的，火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的，忽略火星的自轉(zhuǎn)，如果地球上質(zhì)量為60kg的人到火星上去，則此人在火星表面的質(zhì)量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可舉起60kg杠鈴的人，到火星上用同樣的力，可以舉起質(zhì)量________

kg的物體．g取9.8m/s2．14、(本題9分)質(zhì)量為20kg的小明坐在秋千板上，小明離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點時，小明運動速度的大小是5m/s,他對秋千板的壓力是______N；是______（填“失重”或“超重”）現(xiàn)象。（取g=10m/s2）15、如圖所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，∠B=30°，現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷、，測得C點場強的方向與AB平行，則帶________，=_________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示的實驗裝置，可用來探究物體在斜面上運動的加速度以及彈簧儲存的彈性勢能。實驗器材有：斜面、彈簧(彈簧彈性系數(shù)較大)、帶有遮光片的滑塊(總質(zhì)量為m)、光電門、數(shù)字計時器、游標(biāo)卡尺、刻度尺。實驗步驟如下：①用適當(dāng)儀器測得遮光片的寬度為d；②彈簧放在擋板P和滑塊之間，當(dāng)彈簧為原長時，遮光板中心對準(zhǔn)斜面上的A點；③光電門固定于斜面上的B點，并與數(shù)字計時器相連；④壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊固定，此時遮光板中心對準(zhǔn)斜面上的O點；⑤用刻度尺測量A、B兩點間的距離L；⑥拔去鎖定滑塊的銷釘，記錄滑塊經(jīng)過光電門時數(shù)字計時器顯示的時間△t；⑦移動光電門位置，多次重復(fù)步驟④⑤⑥。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的－L圖象為如圖所示的一條直線，并測得－L圖象斜率為k、縱軸截距為b。（1）根據(jù)－L圖象可求得滑塊經(jīng)過A位置時的速度vA=____，滑塊在斜面上運動的加速度a=_____。（2）實驗利用光電門及公式v=測量滑塊速度時，其測量值____真實值（選填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本實驗中，往往使用的彈簧彈性系數(shù)較大，使得滑塊從O到A恢復(fù)原長過程中彈簧彈力遠(yuǎn)大于摩擦力和重力沿斜面的分量，則彈簧儲存的彈性勢能Ep=___，Ep的測量值與真實值相比，測量值偏_____(填“大”或“小”)。17、（10分）(本題9分)如圖所示，平行板電容器豎直放置，A、B兩板與電源連接，一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部．己知AB兩板間電壓為U，兩板間距為d，且兩板足夠長；小球質(zhì)量為m，靜止時繩與豎直方向成θ角，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）求平行板間勻強電場的電場強度大?。唬?）判定帶電小球的電性，并求出其電荷量．

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】根據(jù)s—t圖像的斜率等于速度，可知碰前滑塊Ⅰ速度為v1＝－2m/s，滑塊Ⅱ的速度為v2＝0.8m/s，則碰前速度大小之比為5：2，故A錯誤；碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，碰撞前，滑塊Ⅰ的動量為負(fù)，滑塊Ⅱ的動量為正，由于碰撞后總動量為正，故碰撞前總動量也為正，故碰撞前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊Ⅱ的小，故B錯誤；碰撞后的共同速度為v＝0.4m/s，根據(jù)動量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由動能的表達(dá)式可知，，故C錯誤，D正確．故選D2、D【解析】

由題意，當(dāng)火箭漂移到b點時，立即啟動火箭上的發(fā)動機，產(chǎn)生一個恒定的推力作用在火箭上，則火箭產(chǎn)生一個向上的加速度，沿向上的方向做勻加速直線運動，同時沿水平方向做勻速直線運動，所以其軌跡為拋物線.A．圖像與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．圖像與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．圖像與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．圖像與結(jié)論相符，選項D正確；3、C【解析】

A．開普勒接受了哥白尼日心說的觀點，并根據(jù)第谷對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運算和橢圓軌道假說，得出了開普勒行星運動定律，選項A錯誤；B．卡文迪許用實驗的方法測出萬有引力常量G，選項B錯誤；C．海王星是根據(jù)萬有引力定律計算而發(fā)現(xiàn)的，選項C正確；D．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速物體的運動，但不適應(yīng)微觀高速粒子的運動，選項D錯誤；故選C.4、C【解析】在P輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在P輪邊緣上．則有最大靜摩擦力提供向心力．即為μmg＝mω12R，當(dāng)木塊放在Q輪也靜止，則有μmg＝mω22r，解得：.因為a1＝ω12R，a2＝ω22r，所以，故選AC.點睛：本題要抓住恰好靜止這個隱含條件，即最大靜摩擦力提供向心力；同時要知道同緣轉(zhuǎn)動線速度相等，同軸轉(zhuǎn)動角速度相等．5、C【解析】

根據(jù)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)可知G是由卡文迪許扭秤實驗首先計算出來，再根據(jù)萬有引力定律適用范圍及其內(nèi)容判斷．【詳解】A項：公式中引力常量是由卡文迪許實驗測得，故A錯誤；B項：公式適用于質(zhì)點間的引力的計算，當(dāng)r趨近于零時，不能直接用這個公式不成立．故B錯誤；C、D項：引力作用是相互的，兩個物體間的萬有引力是作用力和反作用力的關(guān)系，兩物體受到的相互引力總是大小相等，與兩物體的質(zhì)量是否相等無關(guān)，故C正確，D錯誤．【點睛】物理公式與數(shù)學(xué)表達(dá)式有所區(qū)別，物理公式中的一些量有一定的涵義．清楚物理公式得適用范圍．6、C【解析】

AB.物塊受到的摩擦力大小為，選項AB錯誤；CD.輕繩的張力為，選項C正確，D錯誤。7、BD【解析】A.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，根據(jù)v=rω，則v1>v3，衛(wèi)星2和衛(wèi)星1都靠萬有引力提供向心力，根據(jù)，解得，知軌道半徑越大，線速度越小，則v2>v1.所以v2>v1>v3，故A錯誤；B.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，根據(jù)，知軌道半徑越大，角速度越小，則ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正確；C.物體3和同步衛(wèi)星1周期相等，則角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，則a1>a3，衛(wèi)星2和衛(wèi)星1都靠萬有引力提供向心力，根據(jù)，，知軌道半徑越大，角速度越小，向心加速度越小，則a2>a1，所以a2>a1>a3，故C錯誤，D正確；故選BD.點睛：題中涉及三個物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動的物體3、繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星1；物體3與近地衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動半徑相同，物體3與同步衛(wèi)星1轉(zhuǎn)動周期相同，近地衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星1同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．8、BD【解析】

物體在最高點時，由斜拋運動的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項A錯誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故B正確。由動能定理得：mgh=E【點睛】此題考查重力勢能、重力做功、動能定理和機械能守恒，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負(fù)功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動形式和受力情況的限制．9、BD【解析】A、B、若以速度2v1水平拋出小球，小球?qū)⒙渌矫嫔?，下落的高度與小球落在斜面底端時相等，而平拋運動的時間是由下落的高度決定的，所以落地時間等于t1．故A錯誤，B正確．C、D、以速度v1水平拋出小球，小球?qū)⒙湫泵嫔?，則有，設(shè)撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角為α，則得，可得tanα=2tanθ，與小球的初速度無關(guān)，所以若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角也為α，速度方向與v同向，故C錯誤，D正確．故選BD.【點睛】本題是對平拋運動規(guī)律的考查，要知道平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，當(dāng)小球落斜面上時豎直分位移與水平分位移之比等于斜面傾角的正切．10、AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項A正確，B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點的速度比遠(yuǎn)地點的大，選項C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機械能守恒，則近地點的機械能與遠(yuǎn)地點的機械能相等，選項D錯誤；故選AC.11、BC【解析】根據(jù)：GMmr2＝mv2r＝點睛：解決本題的關(guān)鍵知道飛船和同步衛(wèi)星繞地球做圓周運動靠萬有引力提供向心力，掌握線速度、角速度、周期、向心加速度和軌道半徑的關(guān)系．12、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(yuǎn)，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；二．填空題(每小題6分，共18分)13、60235.23.92150【解析】試題分析：人到火星上去后質(zhì)量不變，仍為60Kg;根據(jù),則，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力為mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是