河南省開封市高中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、(本題9分)2018年4月10日，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首個海外中心舉行揭牌儀式。衛(wèi)星A、B為北斗系統(tǒng)內(nèi)的兩顆衛(wèi)星，設(shè)它們圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別為rA、rB，則它們的角速度ω、線速度v、加速度a和周期T之比正確的是（）A． B．C． D．2、(本題9分)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方。如圖所示，不計空氣阻力，為了能把小球拋進(jìn)小桶中，則下次再水平拋出時，他可能作出的調(diào)整為A．減小初速度和拋出點高度B．減小初速度，拋出點高度不變C．初速度的大小與拋出高度不變，向后遠(yuǎn)離小桶一小段距離D．初速度的大小與拋出高度不變，向前走近小桶一小段距離3、(本題9分)2018年12月8日2時23分，“嫦娥四號”探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射．2019年1月3日10時26分，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極﹣艾特肯盆地馮．卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)，“玉兔二號”月球車則于22時22分到達(dá)月面開始巡視探測．如圖所示，“嫦娥四號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌，進(jìn)入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q落月．關(guān)于“嫦娥四號”下列說法正確的是（）A．沿軌道I運動時，機(jī)械能變大．B．沿軌道Ⅱ運行的周期等于沿軌道I運行的周期C．沿軌道Ⅱ正常運行時，在P點的速度小于在Q點的速度D．在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，引力勢能減小，機(jī)械能減小4、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運動，已知A球向右運動0.1m時速度大小為3m/s，則在此過程中繩對B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J5、(本題9分)如圖所示某一時刻簡諧橫波的圖象，波的傳播方向沿+x方向，下列說法中正確的是（）A．此時刻B、E兩點速度為零B．此時刻D質(zhì)點正沿﹣y方向運動C．此時刻質(zhì)點C、F的加速度、速度都為零D．此時刻質(zhì)點B、E的速度相同6、(本題9分)下列說法中正確的是()A．某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的總量并不守恒C．隨著科技的發(fā)展，能量是可以憑空產(chǎn)生的D．隨著科技的發(fā)展，永動機(jī)是可以制成的7、木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.18、如圖所示，長為0.5m的輕桿一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，另一端可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運動，若小球通過軌道最低點a時的速度為4m/s，通過軌道最高點b時的速度為2m/s，重力加速度g=10m/s2，則小球通過最低點和最高點時，下列說法正確的是（）A．在a點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向下B．在a點，小球?qū)p桿作用力的大小為24NC．在b點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向上D．在b點，小球?qū)p桿作用力的大小為4N9、(本題9分)(多選)某質(zhì)點的速度圖象如圖所示，則下列說法中正確的是()A．在0～6s內(nèi)，質(zhì)點做勻變速直線運動B．在6～14s內(nèi)，質(zhì)點位移是24mC．在10～14s內(nèi)，質(zhì)點加速度方向與速度方向相反D．在t＝2s末，質(zhì)點的速度為3m/s10、(本題9分)如圖(a)所示，兩平行正對的金屬板A、B間相距為dAB，兩板間加有如圖(b)所示的交變電壓，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（不計重力）被固定在兩板的正中間P處，且.下列說法正確的是A．由靜止釋放該粒子，一定能到達(dá)B板B．由靜止釋放該粒子，可能到達(dá)B板C．在和兩個時間段內(nèi)運動的粒子加速度相同D．在期間由靜止釋放該粒子，一定能到達(dá)A板11、(本題9分)如圖所示，高h(yuǎn)=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機(jī)械能減少了7J12、(本題9分)如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和1kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機(jī)械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是A．下滑的整個過程中A球機(jī)械能守恒B．下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為1m/sD．系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機(jī)械能的增加量為J二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．（1）實驗中涉及到下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點計時器電源④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是__（填入代表步驟的序號）．（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果．打點計時器所用交流電的頻率為50Hz．由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為__m/s．比較兩紙帶可知，__（填“M”或“L”）紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．14、(本題9分)一個質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運動，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向為正方向，則小球碰墻前后速度的變化為________，動能的變化為________.15、(本題9分)兩輛小車上分別固定兩條條形磁鐵，兩磁鐵的N極相對。兩車總質(zhì)量分別為m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一條直線相向運動，以向右為正方向，某時刻速度分別為v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁場力的作用，兩車始終沒有直接接觸。兩車距離最近時，乙車的速度v＝_______m／s；當(dāng)乙車的速度為向右0.2m/s時，甲車速度三．計算題(22分)16、（12分）2019年4月，人類史上首張黑洞照片問世，如圖，黑洞是一種密度極大的星球。從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達(dá)地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞。假設(shè)有一光子（其質(zhì)量m未知）恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運動，求：(1)若已知此光子速度為v，則此黑洞的半徑R為多少？(2)此黑洞的平均密度ρ為多少？（萬有引力常量為G）17、（10分）中國載人航天工程辦公室發(fā)布消息稱，我國即將建成的空間站包括一個核心艙，二個實驗艙.若宇航員通過隨身攜帶的計時工具測得空間站繞地球運動的n周的時間為t，又知地球的半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，萬有引力常量為G.將空間站繞地球運動看作勻速圓周運動，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，求空間站離地面的高度h.

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、C【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r

A．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故A錯誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故B正確；

C．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故C正確；

D．由得：可得故D錯誤；2、D【解析】

設(shè)小球平拋運動的初速度為v0，拋出點離桶的高度為h，水平位移為x，則平拋運動的時間，水平位移x=v0t=v0；A.減小初速度v0和拋出點高度h，則x減小，小球不可能拋進(jìn)桶中，選項A錯誤；B.減小初速度v0，拋出點高度h不變，則x減小，小球不可能拋進(jìn)桶中，選項B錯誤；C.初速度的大小v0與拋出高度h不變，則水平射程x不變，向后遠(yuǎn)離小桶一小段距離，則小球不可能拋進(jìn)桶中，選項C錯誤；D.初速度的大小v0與拋出高度h不變，則水平射程x不變，向前走近小桶一小段距離，則小球可能拋進(jìn)桶中，選項D正確；3、C【解析】

A．在軌道I上運動，做勻速圓周運動，機(jī)械能不變，故選項A錯誤；B．軌道Ⅱ的半長軸小于軌道I的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知沿軌道Ⅱ運行的周期小于軌道I上的周期，故選項B錯誤；C．根據(jù)開普勒第二定律可知，知在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，速度逐漸增大，在P點的速度小于在Q點的速度，故選項C正確；D．在軌道Ⅱ上運動時，衛(wèi)星只受萬有引力作用，由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，引力勢能減小，機(jī)械能不變，故選項D錯誤．4、C【解析】

A球向右運動1．1m時，由幾何關(guān)系得，B上升距離：h=1．4m-m=1．1m；此時細(xì)繩與水平方向夾角的正切值：tanθ=，則得cosθ=，sinθ=由運動的合成與分解知識可知：B球的速度為vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球為研究對象，由動能定理得：WF-mgh=mvB2,代入數(shù)據(jù)解得：WF="18J,"即繩對B球的拉力所做的功為18J【點睛】本題中繩子拉力為變力，不能根據(jù)功的計算公式求拉力做功，而要根據(jù)動能定理求變力做功．5、B【解析】試題分析：根據(jù)圖像可以知道，該時刻B．E兩點正處于平衡位置，其速度最大，故選項A錯誤；波的傳播方向沿軸正方向，該時刻質(zhì)點D正向方向運動，故B正確；C．F兩點處于位移最大處，根據(jù)簡諧運動的特征知，兩點的加速度最大，速度為零，故C錯誤；波的傳播方向沿軸正方向，由波形平移法得知，B點的速度方向向上，E的速度方向向下，速度大小相等，故D錯誤．考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象6、A【解析】試題分析：熱力學(xué)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中各種形式能源的總量保持不變．熱力學(xué)第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零．解：A、根據(jù)能量守恒定律，某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，故A正確；B、能量耗散表明，能量的總量雖然守恒，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，故B錯誤；C、根據(jù)能量守恒定律，能量是不能創(chuàng)生的，故C錯誤；D、永動機(jī)違背了熱力學(xué)第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D錯誤；故選A．點評：本題考查了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，要明確自然界的總能量是守恒的，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性．7、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動能為J，A錯誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機(jī)械能為J，B錯誤。8、AD【解析】

AB、在a點對小球：F-mg=m，輕桿對小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根據(jù)牛頓第三定律知，在a點，小球?qū)p桿作用力大小為84N，方向豎直向下，故A正確，B錯誤。CD、在b點對小球：mg-F=m，輕桿對小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根據(jù)牛頓第三定律知，在b點，小球?qū)p桿的壓力大小為4N，方向豎直向下，故C錯誤，D正確。9、BCD【解析】

據(jù)題意，從圖像可知，質(zhì)點在0-4s向正方向做勻加速直線運動，加速度為11.5m/s2，4-6s向正方向做勻減速直線運動，加速度為1m/s2，故A選項錯誤；6-14s內(nèi)位移等于該段時間內(nèi)圖像與時間軸圍成的面積大小，即為24m，故B選項正確；10-14s內(nèi)質(zhì)點做勻減速直線運動，則加速度方向與速度方向相反，故C選項正確；在2s時刻的速度為：，故D選項正確．10、AD【解析】試題分析:A、C、在t=0時釋放該粒子，在0-T/2這段時間內(nèi)粒子所受電場力方向向右，粒子向右做勻加速直線運動，設(shè)加速度為a，末速度為,在T/2～T這段時間內(nèi)，正電荷所受電場力方向向左，將向右做勻減速運動，末速度為0；然后又向右加速，再減速，最終將達(dá)到B板，故A正確、C錯誤．B、畫出各個時刻在電場中運動的速度-時間圖象如圖所示：可知粒子t=T/4時刻釋放的粒子圍繞P點做往復(fù)運動，而，則始終不能打在兩邊的板上，選項B錯誤．D、帶正電粒子先加速向B板運動、再減速運動至零；然后再反方向加速運動、減速運動至零；如此反復(fù)運動，每次向左運動的距離大于向右運動的距離，最終打在A板上，選項D正確．故選AD．考點：考查帶電粒子在勻強電場中的運動．名師點睛：解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)物體的受力判斷物體的運動，通過加速度的方向與速度方向的關(guān)系得出物體的運動規(guī)律．本題也可以通過速度-時間圖象進(jìn)行分析．11、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機(jī)械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應(yīng)相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機(jī)械能減少了，D正確．【點睛】應(yīng)明確阻力做功等于機(jī)械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。12、BD【解析】當(dāng)B下滑到水平面時，A還在繼續(xù)下滑，此時輕桿對A有作用力且做功，所以下滑整個過程中A球機(jī)械能不守恒，故A錯誤，但兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故B正確，當(dāng)B下滑到地面時，A正好運動到了B開始時的位置，這時兩球的速度相等，系統(tǒng)具有的機(jī)械能為，設(shè)兩小球在水平