2022屆吉林省長春市九臺區(qū)師范高中、實驗高中高一物理第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

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)一輕彈簧原長為10cm，甲乙兩人同時用100N的力，分別在兩端拉彈簧，穩(wěn)定時，彈簧的長度變?yōu)?2cm，則（）A．甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對平衡力B．甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對作用力與反作用力C．彈簧的勁度系數(shù)為5×103N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為10N/m2、(本題9分)如圖所示，質量相等的A、B兩個球，在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B兩球發(fā)生了對心碰撞．對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種猜測，下面的猜測結果一定無法實現(xiàn)的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s3、(本題9分)質量為1kg的物體，當其速率由3m/s變?yōu)?m/s時，它的動量增量的大小不可能是()lkg·m/sB．5kg·m/sC．7kg·m/sD．9kg·m/s4、(本題9分)關于物體的受力和運動,下列說法正確的是()A．物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B．物體做曲線運動時，某點的加速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向C．物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變D．做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用5、(本題9分)如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質量為m的小球P，讓小球P從彈簧處于原長位置從靜止開始釋放，小球P能下降的最大高度為h．現(xiàn)將小球P換成質量為M的小球Q，仍讓小球Q從彈簧處于原長位置從靜止開始釋放，已知M>m，重力加速度為g，不計空氣阻力，彈簧始終處于彈性限度內，則小球Q也下降高度h時的速度大小為A．0 B．C． D．6、(本題9分)木星的半徑約為R=7.0×m。早期伽利略用自制的望遠鏡發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，其中，木衛(wèi)三離木星表面的高度約為h=1.03×m,它繞木星做勻速圓周運動的周期約等于T=6.0×s，已知引力常量G=6.67×N·m2/kg2，則木星質量的數(shù)量級為A．kgB．kgC．kgD．kg7、(本題9分)物體在豎直上拋運動中，其它一切阻力不計，規(guī)定向下為正方向，則實際運動速度與時間的圖像、所受合外力與時間的圖像、正確的是（）A． B．C． D．8、(本題9分)如圖所示，擺球質量為m，懸線的長為L，把懸線拉到水平位置后放手設在擺球運動過程中空氣阻力的大小不變，則下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．繩的拉力做功為0C．空氣阻力做功0D．空氣阻力做功為9、(本題9分)如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分別固定在x坐標軸的坐標原點和x=6cm的位置上。在x軸上（）A．x=12cm處的場強為零B．x=14cm處的場強為零C．x=8cm處的電勢比x=10cm處的電勢低D．將一個負的試探電荷從x=15cm處移動到x=20cm處的過程中，它的電勢能減少10、質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達式中，正確的是A．B．C．D．11、2019年3月10日，全國政協(xié)十三屆二次會議第三次全體會議上，相關人士透露：未來十年左右，月球南極將出現(xiàn)中國主導、多國參與的月球科研站，中國人的足跡將踏上月球。假設你經過刻苦學習與訓練后成為宇航員并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小為v0的速度拋出一個小球，小球經時間t落到月球表面上的速度方向與月球表面間的夾角為θ，如圖所示。已知月球的半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的是A．月球表面的重力加速度為B．月球的質量為C．月球的第一宇宙速度D．繞月球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的最小周期為12、(本題9分)已知某行星繞太陽公轉的半徑為R，公轉周期為T，引力常量為G，則由此可求出（）A．該行星動能 B．該行星的質量 C．該行星的角速度 D．太陽的質量二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。（1）現(xiàn)有電源（4V，內阻可不計）、滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A）、開關和導線若干，以及下列電表：A．電流表（0～3A，內阻約0.025Ω）B．電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）C．電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）D．電壓表（0～15V，內阻約15kΩ）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用______，電壓表應選用_____選填器材前的字母）；實驗電路應采用圖中的_____選填“甲”或“乙”）。（2）接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖所示，則電壓U=________，電流I=_______可得該電阻的測量值Rx=U14、（10分）(本題9分)某實驗小組利用如圖所示的裝置進行驗證：當質量m一定時，加速度a與力F成正比的關系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1為小車及車內砝碼的總質量，m2為桶及桶中砝碼的總質量）。具體做法是：將小車從A處由靜止釋放，用速度傳感器測出它運動到B處時的速度v，然后將小車內的一個砝碼拿到小桶中，小車仍從A處由靜止釋放，測出它運動到B處時對應的速度，重復上述操作。圖中AB相距x。（1）設加速度大小為a，則a與v及x間的關系式是_______（2）如果實驗操作無誤，四位同學根據實驗數(shù)據做出了下列圖象，其中哪一個是正確的_______（3）下列哪些措施能夠減小本實驗的誤差_______A．實驗中必須保證m2<<m1B．實驗前要平衡摩擦力C．細線在桌面上的部分應與長木板平行D．圖中AB之間的距離x盡量小些三、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,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務.某時刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質點.甲和他的裝備總質量為M1=90kg,乙和他的裝備（不包括A的質量）總質量為M2=90kg,為了避免直接相撞,乙把手中質量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動,且安全“飄”向空間站.求：(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?(2)設甲與物體A作用時間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，一根長為0.2m，能夠承受的最大拉力為16N的細線，一端系著一個質量是0.2kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，當小球的線速度增大到v0(1)這時小球運動的線速度v(2)若桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落點到A點距離。17、（12分）如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細桿上，彈簧左端固定，右端與質量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應具有多大的彈性勢能？

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、C【解析】

A.甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對相互作用力，故A項不合題意.B.甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對平衡力，故B項不合題意.CD.甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧拉力為：F＝100N;根據F＝k（l-l0），將l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C項符合題意，D項不合題意.2、D【解析】

設每個球的質量均為m，碰前系統(tǒng)總動量，碰前的總機械能；A.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=20m，動量守恒，機械能守恒，故A可能實現(xiàn)，不符合題意；B.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=4m，動量守恒，機械能不增加，故B可能實現(xiàn)，不符合題意；C.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=5m，動量守恒，機械能不增加，故C可能實現(xiàn)，不符合題意；D.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=29m，動量守恒，機械能增加，違反能量守恒定律，故D不可能實現(xiàn)，符合題意故選D．3、D【解析】物體初動量大小為，物體的末動量為，故動量改變量為：，當初末動量反向時，動量改變量最大，為7kg?m/s；當初末動量同向時，動量改變量最小，為1kg?m/s，所以，故D不可能．4、D【解析】

物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不變，當速度與力的夾角小于90°時，速度一定增加；當速度與力的夾角大于90°時，速度一定減小，選項A錯誤；物體做曲線運動時，某點的速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向，選項B錯誤；物體受到變化的合力作用時，它的速度大小不一定改變，例如勻速圓周運動，選項C錯誤；做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用，選項D正確．5、D【解析】對小球P下降h過程，根據動能定理，有：mgh-W1=0小球B下降h過程，根據動能定理，有：Mgh-W1=-0聯(lián)立解得v=故選D．6、C【解析】

根據萬有引力提供向心力有：解得木星的質量代入數(shù)據，解得M≈2.0×1027kg，即木星質量的數(shù)量級為1027kg；A.kg，與結論不相符，選項A錯誤；B.kg，與結論不相符，選項B錯誤；C.kg，與結論相符，選項C正確；D.kg，與結論不相符，選項D錯誤。7、BC【解析】

做豎直上拋運動的物體，先向上做勻減速運動，當?shù)竭_最高點時，速度減為零，以后向下做勻加速運動，因規(guī)定向下為正方向，則速度先負后正，則圖線B正確，A錯誤；豎直上拋運動的物體只受重力作用，合力不變，總是向下的mg，則選項C正確，D錯誤；故選BC.8、ABD【解析】A、如圖所示，重力在整個運動過程中始終不變，小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正確．B、因為拉力FT在運動過程中始終與運動方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正確．C、F阻所做的總功等于每個小弧段上F阻所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確；故選ABD．【點睛】根據功的計算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力的功．9、AC【解析】

AB．兩電荷間距離，設電荷Q2右側r處場強為0，則：解得：即x=12cm處的場強為零，所以x=6cm到x=12cm間場強方向沿x軸負方向，處場強方向沿x軸正方向。故A項正確，B項錯誤。C．x=6cm到x=12cm間場強方向沿x軸負方向，沿電場線方向電勢降低，則x=8cm處的電勢比x=10cm處的電勢低。故C項正確。D．處場強方向沿x軸正方向，則x=15cm處的電勢大于x=20cm處的電勢；將一個負的試探電荷從x=15cm處移動到x=20cm處的過程中，它的電勢能增加。故D項錯誤。10、ABD【解析】質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯誤；故選ABD.【點睛】根據萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運動也可以求解萬有引力，要注意向心力表達式中的m應為衛(wèi)星的質量．11、BC【解析】

A.小球在月球表面做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，則有：vy=gt，所以：，則：．故A錯誤；B.月球表面的重力加速度為：，所以：．故B正確；C.第一宇宙速度為：．故C正確；D.繞月球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的最小周期為：．故D錯誤.12、CD【解析】

設太陽的質量為M，行星的質量為m．行星繞太陽做圓周運動的向心力由太陽的萬有引力提供，則有：，解得：，已知R和T，可求出太陽的質量M，但不能求出行星的質量m，故D正確，B錯誤；根據ω＝，已知周期的情況下可以求出行星的角速度，故C正確．由于行星的質量不確定，則不能求解行星的動能，選項A錯誤；故選CD.【點睛】已知環(huán)繞天體的公轉半徑和周期，根據萬有引力提供向心力，列出等式只能求出中心體的質量．熟知描述圓周運動的物理量之間的關系是正確解題的關鍵．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC甲2.60.505.2【解析】

（1）[1].[2].因電源的電壓為4V，因此電壓表選擇3V量程的C；由于阻值約為5Ω的電阻Rx的，根據歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A，從精確角來說，所以電流表選擇0.6A量程的B；[3].根據待測電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值，可知，待測電阻的阻值偏小，因此選擇電流表外接法，故選擇甲圖．（2）[4].電壓表的讀數(shù)為U=2.6V；[5].電流表的讀數(shù)為I=0.50A；[6].電阻阻值：R=U14、（1）v（2）A（3）BC【解析】試題分析：（1）小車做初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛頓第二定律得：a=Fm，則：v2（3）以系統(tǒng)為研究對象，加速度：a=Fm=m2gm考點：驗證牛頓第二定律【名師點睛】本題考查了探究a與F的關系實驗，知道實驗原理、掌握勻變速直線運動的規(guī)律是解題的前提與關鍵；應用勻變速直線運動的規(guī)律、牛頓第二定律即可解題。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)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,可求得甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動的速度；進而可求得乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出。(2)對甲根據動量定理可求得甲與A的相互作用力?！驹斀狻?1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以乙的方向為正方向,則有：(M2+m)