2022屆清華大學(xué)物理高一第二學(xué)期期末檢測(cè)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．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為,此物體在斜面上上升的最大高度為,則在這個(gè)過(guò)程中物體（）A．重力勢(shì)能增加了B．克服摩擦力做功C．動(dòng)能損失了D．機(jī)械能損失了2、(本題9分)在平直的公路上，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)速度達(dá)到后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而滑行直到停止圖線如圖所示，汽車(chē)的牽引力大小為，摩擦力大小為全過(guò)程中，牽引力做的功為，克服摩擦阻力做功為以下是、及、間關(guān)系的說(shuō)法，其中正確的是：：1

：：1

：：1

：：1．A． B． C． D．3、(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)家分別是()A．開(kāi)普勒、卡文迪許B．牛頓、卡文迪許C．牛頓、伽利略D．開(kāi)普勒、伽利略4、(本題9分)A、B兩顆衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知衛(wèi)星A的運(yùn)周期小于衛(wèi)星B的運(yùn)行周期，則下列說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星A的軌道半徑大于衛(wèi)星B的軌道半徑B．衛(wèi)星A的運(yùn)行速度小于衛(wèi)星B的運(yùn)行速度C．衛(wèi)星A的向心加速度大于衛(wèi)星B的向心加速度D．衛(wèi)星A所需的向心力大于衛(wèi)星B所需的向心力5、(本題9分)人造地球衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星的線速度最大可接近11.2km/sB．地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過(guò)地球兩極C．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，發(fā)射速度越小D．同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相同6、如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開(kāi)并熄滅，電源再次對(duì)C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時(shí)，通過(guò)R的電流不變B．若R增大，則充電時(shí)間變長(zhǎng)C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量不變7、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的時(shí)，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下8、(本題9分)2018年珠海航展，我國(guó)五代戰(zhàn)機(jī)“殲20”再次閃亮登場(chǎng)。表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖)，最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時(shí)，戰(zhàn)機(jī)A．所受合外力大小為零B．所受合外力方向不斷變化C．豎直方向的分速度逐漸增大D．水平方向的分速度不變9、(本題9分)如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m，兩導(dǎo)軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）A．t=5s時(shí)通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時(shí)金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時(shí)外力F的瞬時(shí)功率為0.5WD．0~5s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為2.5C10、(本題9分)如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功C．N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．M在b點(diǎn)的動(dòng)能大于它在a點(diǎn)的動(dòng)能二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某同學(xué)做探究合力做功與物體速度變化量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，小車(chē)在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用1條橡皮筋時(shí)彈力對(duì)小車(chē)做的功記為W，當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次實(shí)驗(yàn)__________(填必須或不必)計(jì)算出橡皮筋對(duì)小車(chē)做功的具體數(shù)值．(3)為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶上所打的點(diǎn)間距__________(填相等或不相等)的一段．12、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖4所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，測(cè)得重物的質(zhì)量為m＝1kg．(1)下列做法正確的有__________．A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢(shì)能是__________J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度大小是__________m/s．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時(shí)重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標(biāo)、以s為橫坐標(biāo)畫(huà)出的圖象應(yīng)是下面的__________．

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、D【解析】加速度，得摩擦力

A、物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢(shì)能增加了，故A錯(cuò)誤；

B、摩擦力，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，發(fā)生的位移為，則克服摩擦力做功，故B錯(cuò)誤；

C、由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能損失為克服合外力做的功的大小，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)功能關(guān)系可知：機(jī)械能的損失等于克服摩擦力的功，故D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系的各種具體形式得到重力勢(shì)能變化、動(dòng)能變化和機(jī)械能變化，重力勢(shì)能變化與重力做功有關(guān)；動(dòng)能的變化與合力做功有關(guān)；機(jī)械能的變化與除重力以外的力做功有關(guān)．2、A【解析】

由動(dòng)能定理可得出汽車(chē)牽引力的功與克服摩擦力做功的關(guān)系，由功的公式可求得牽引力和摩擦力的大小關(guān)系；【詳解】對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理可知，故，故③正確，④錯(cuò)誤；，，由圖可知：，所以，故②正確，①錯(cuò)誤，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是要注意在機(jī)車(chē)起動(dòng)中靈活利用功率公式及動(dòng)能定理公式，同時(shí)要注意圖象在題目中的應(yīng)用．3、B【解析】發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是牛頓和卡文迪許，故選B.4、C【解析】

A.兩衛(wèi)星均由萬(wàn)有引力提供向心力，，解得軌道半徑，衛(wèi)星A的周期小，則軌道半徑小，故A錯(cuò)誤.B.根據(jù)，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則運(yùn)行速度大，故B錯(cuò)誤.C.根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，向心加速度，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則A的向心加速度大，故C正確.D.兩衛(wèi)星的質(zhì)量m未知，則向心力，大小無(wú)法比較，故D錯(cuò)誤.5、D【解析】

A.

7.9km/s是第一宇宙速度，為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，衛(wèi)星的線速度不可以大于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B.地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過(guò)地球兩極上空，故B錯(cuò)誤；C.同一衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，機(jī)械能越大，發(fā)射速度越大，故C錯(cuò)誤；D.由萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，得衛(wèi)星的線速度，可知離地球越遠(yuǎn)，線速度越小，同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相同，則D正確．故選D6、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢(shì)差不斷減小，因此充電電流變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R增大時(shí)，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時(shí)間變長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)為85V時(shí)，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時(shí)，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過(guò)的電荷量不變，選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問(wèn)題為背景考查電容器的充放電問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器7、BD【解析】根據(jù)上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，物體上升到最高點(diǎn)后，再下落距離時(shí)，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號(hào)說(shuō)明方向豎直向下；位移為：，負(fù)號(hào)說(shuō)明方向豎直向下，故BD正確，AC錯(cuò)誤．8、BC【解析】

A.戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；B.戰(zhàn)機(jī)飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，故B正確；C.飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C正確；D.飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D錯(cuò)誤。9、BD【解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時(shí)，U=0.40V，此時(shí)電路中的電流（即通過(guò)金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時(shí)電流的方向由b指向a，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，t=3s時(shí)，電壓表示數(shù)為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時(shí)對(duì)金屬桿有得此時(shí)F的瞬時(shí)功率為故C錯(cuò)誤；D．t=5.0s時(shí)間內(nèi)金屬桿移動(dòng)的位移為通過(guò)R的電荷量為故D正確。故選BD。10、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，則帶電粒子M帶負(fù)電；帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項(xiàng)符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能．故B項(xiàng)符合題意，C項(xiàng)不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，M在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子M做負(fù)功，帶電粒子M動(dòng)能減小，則帶電粒子M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能．故D項(xiàng)不符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題11、使小車(chē)的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【解析】

（1）要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是使小車(chē)的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，即為了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即為小車(chē)受到的合外力．（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，這樣合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要計(jì)算出橡皮筋對(duì)小車(chē)做功的具體數(shù)值．（3）選用紙帶上所打的點(diǎn)間距相等的點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證小車(chē)最后獲得的動(dòng)能，然后驗(yàn)證功與動(dòng)能之間的關(guān)系．故本題答案是：(1).使小車(chē)的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡(2).便于表示合外力做的功；不必(3).相等【點(diǎn)睛】為了找到合外力做功與動(dòng)能增加之間的關(guān)系，所以在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)達(dá)到做功按倍數(shù)增加這樣一個(gè)效果，所以沒(méi)必要具體求出橡皮筋做功的多少，即可驗(yàn)證動(dòng)能定理．12、AB2.682.60C【解析】

（1）圖甲中兩限位孔必須在同一直線上，故A正確；實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦，故B正確；開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)