湖南省古丈縣一中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末達標檢測試題含解析

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、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出萬有引力常量的科學(xué)家分別是A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．開普勒、伽利略 D．牛頓、卡文迪許2、(本題9分)基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響3、(本題9分)如圖所示，為了節(jié)約用水，公園里面使用自動噴水的水龍頭（可在水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動）．已知水龍頭距離地面的高度為0.45m，水平噴出水的速度為20m/s．g取10m/s2，不計空氣阻力，則噴灌半徑為（）A．1mB．3mC．6mD．12m4、(本題9分)如圖所示，小物體A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端，而相同的物體B以同樣大小的初速度從同等高度處豎直上拋，則（）A．兩物體落地時速度相同B．從開始至落地，重力對它們做功相同C．兩物體落地時重力的瞬時功率相同D．從開始運動至落地過程中，重力對它們做功的平均功率相同5、(本題9分)下列有關(guān)物理知識和史事的說法，正確的是（）A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．卡文迪許用扭秤裝置第一次測量出了引力常量C．發(fā)射地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)介于11.2km/s與16.7km/s之間D．哥白尼發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大規(guī)律，為人們解決行星運動學(xué)問題提供了依據(jù)6、(本題9分)物體自空中某位置自由下落，下落一定高度后落入下方的水中．物體在落入水中之前的運動稱為過程Ⅰ，物體在水中的運動稱為過程Ⅱ．空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A．在過程Ⅰ中重力做的功大于物體重力勢能的減少量B．在過程Ⅱ中重力做的功大于物體重力勢能的減少量C．在過程Ⅱ中重力做的功等于物體重力勢能的增加量D．在過程Ⅱ中物體機械能減少7、(本題9分)如圖所示的電路中，當R3的滑動頭向右滑動時，以下判斷正確的是A．電流表示數(shù)變大 B．電容器帶電量減小C．電壓表示數(shù)變大 D．R1消耗功率變小8、(本題9分)一條河寬100m，船在靜水中的速度為5m／s，水流速度是3m／s，則A．該船可能垂直河岸橫渡到對岸B．當水流速度增大時，橫渡時間也增大C．當船頭垂直河岸橫渡時，船的位移最小D．當船頭延直河岸橫時，過河所用的時間最短，且為20s9、(本題9分)如圖所示，光滑水平平臺上有一質(zhì)量為m的物塊，站在地面上的人用跨過定滑輪（定滑輪大小不計）的繩子向右拉動物塊，不計繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦，且人手作用點離平臺邊緣豎直高度始終為h，當人以速度v從平臺的邊緣處向右勻速前進位移x時，則A．在該過程中，物塊的運動速度增加B．人前進x時，物塊的運動速率為C．在該過程中，物塊受到拉力變小D．在該過程中，人對物塊做的功為10、(本題9分)老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來研究小球之間的碰撞，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高且位于同一直線上，用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球.當把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時間內(nèi)撞擊其他小球，對此實驗的下列分析中，正確的是（）A．上述實驗中，可觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同B．上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒C．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的釋放高度D．若只用小球1、2進行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，可觀察到發(fā)生碰撞后兩小球均反彈并返回初始高度11、(本題9分)在加速向右行駛的車廂里一個人用力向前推車廂，如圖所示，人相對車廂未移動，則（）A．人對車做正功 B．人對車做負功C．推力對車做正功 D．車對人靜摩擦力做正功12、(本題9分)同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V1，向心加速度為a1，動轉(zhuǎn)周期為T1．比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a1 D．a(chǎn)1>a1>a2二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O．在做“驗證動量守恒定律”的實驗時（1）實驗必須滿足的條件是______．A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每次都要從同一高度由靜止釋放D.實驗過程中，白紙可以移動，復(fù)寫紙不能移動（2）實驗中要完成的必要步驟是______填選項前的字母．A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、B.測量拋出點距地面的高度HC.用秒表測出小球做平拋運動的時間tD.分別確定碰撞前后落地點的位置和碰后的落地點P、M、N，并用刻度尺測出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球質(zhì)量為，被碰小球質(zhì)量為，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足______選填“大于”“小于”或“等于”（4）若所測物理量滿足______表達式則可判定兩個小球相碰前后動量守恒．（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應(yīng)該滿足的表達式為______．14、（10分）(本題9分)某實驗小組用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有（________）。(填入正確選項前的字母）A．米尺B．秒表C．0?12V的直流電源D．0?12V的交流電源(2)實驗中得到一條點跡清晰的完整紙帶如圖2所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值。已知打點計時器的打點周期為0.02s，重物質(zhì)量為lkg，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。①在打點計時器打O點至B點過程中，重物動能增加量____J，重物重力勢能減少量____J。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機械能____。(填“守恒”或“不守恒”）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）如圖所示，一質(zhì)量M=4kg的小車靜置于光滑水平地面上，左側(cè)用固定在地面上的銷釘擋住。小車上表面由光滑圓弧軌道BC和水平粗糙軌道CD組成，BC與CD相切于C，圓弧BC所對圓心角θ＝37°，圓弧半徑R=2.25m，滑動摩擦因數(shù)μ=0.48。質(zhì)量m=1kg的小物塊從某一高度處的A點以v0＝4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向自B點進入圓弧軌道，最終與小車保持相對靜止。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空氣阻力，求:（1）A、B間的水平距離；（2）物塊通過C點時，軌道對物體的支持力；（3）物塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量。16、（12分）(本題9分)一輛汽車質(zhì)量是1000kg，額定功率為71kW，從靜止開始以a=1m/s1的恒定加速度沿平直軌道向某一方向運動．汽車運動過程中所受的阻力始終為1600N．g取10m/s1．求：（1）該汽車做勻加速直線運動階段的牽引力是多大？（1）該汽車做勻加速直線運動能夠持續(xù)的時間？（3）該汽車能夠達到的最大速度？17、（12分）(本題9分)如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤，上面放置勁度系數(shù)為k＝46N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O上，另一端連接質(zhì)量為m＝1kg的小物塊A，物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，開始時彈簧未發(fā)生形變，長度為l0＝0.5m，若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動．則：(1)圓盤的角速度為多大時，物塊A開始滑動？(2)當角速度緩慢地增加到4rad/s時，彈簧的伸長量是多少？(彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)．(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力大小為f，試通過計算在坐標系中作出f-ω2圖象．

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、D【解析】

萬有引力定律是牛頓運用開普勒有關(guān)行星運動的三大定律，結(jié)合向心力公式和牛頓運動定律，運用其超凡的數(shù)學(xué)能力推導(dǎo)出來的，因而可以說是牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的．經(jīng)過100多年后，由英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準確的得到萬有引力常量．牛頓根據(jù)行星的運動規(guī)律推導(dǎo)出了萬有引力定律，經(jīng)過100多年后，由英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準確的得到萬有引力常量；故選D．點評：由行星的運動規(guī)律推導(dǎo)出萬有引力表達式，是典型的已知運動情況判斷受力情況，最初由牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力的規(guī)律，并提出了著名的萬有引力定律，經(jīng)過100多年后，由英國物理學(xué)家卡文迪許測量出萬有引力常量．2、C【解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．3、C【解析】水做平拋運動，水之方向做自由落體運動，則h=12gt2，解得水平方向的位移x=v0t=20×0.3m=6m，故C正確,故選C.4、B【解析】

A．兩個小球在運動的過程中都是只有重力做功，機械能守恒，所以根據(jù)機械能守恒可以知兩物體落地時速率相同，方向不同，故A錯誤；B．重力做功只與初末位置有關(guān)，物體的起點和終點一樣，所以重力做的功相同，B正確；C．由于兩個物體落地時的速度的方向不同，由瞬時功率的公式可以知道，重力的瞬時功率不相同，所以C錯誤；D．平均功率等于做功的大小與所用的時間的比值，物體重力做的功相同，但是時間不同，所以平均功率不同，D錯誤。故選B。5、B【解析】A、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；B、卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量，故B正確；C、根據(jù)，得，可知第一宇宙速度，由于地球的同步衛(wèi)星大于地球的半徑，則發(fā)射速度是介于和之間的某一值，故C錯誤；D、開普勒提出了行星運動規(guī)律，為人們解決行星運動學(xué)問題提供了依據(jù)，故D錯誤．點睛：本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．6、D【解析】

重力做的功等于物體重力勢能的減少量．對物體下落的過程根據(jù)功能分析解答即可．【詳解】A項：根據(jù)功能關(guān)系可知，在過程Ⅰ中重力做的功等于物體重力勢能的減少量，故A錯誤；B、在過程Ⅱ中重力做的功等于物體重力勢能的減少量，故B錯誤C項：在過程Ⅱ中物體的高度下降，重力勢能應(yīng)減少，故C錯誤；D項：在過程Ⅱ中，水的浮力做負功，由功能原理可知，物體的機械能減少，故D正確．故選D．【點睛】本題運用功能關(guān)系分析，也可以根據(jù)動能定理分段列式研究．要掌握功能原理：除重力以外的力做功等于物體機械能的變化．7、AB【解析】

當R3的滑動頭向右滑動時，接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，電流變大，則電流表示數(shù)變大，電阻R1兩端電壓變大，R1消耗功率變大，則R3兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變小，故A正確，CD錯誤。電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓，由上分析可知其電壓減小，由Q=CU知，帶電量減小，故B正確。8、AD【解析】

小船參與了靜水的運動和水流的運動，最終的運動是這兩運動的合運動．當靜水中速度與河岸垂直時，渡河時間最短．【詳解】由于船在靜水中速度大于水流速度，則兩者的合速度垂直河岸，可以正對到達．故A正確．當水速增大時，不會影響垂直河岸的速度，因此橫渡時間不會受到影響，故B錯誤；當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，且最短時間為，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道分運動和合運動具有等時性，各分運動具有獨立性，互不干擾，注意理解船垂直過河與合速度垂直過河的區(qū)別．9、ABC【解析】

將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向上的分速度等于物塊的速度，如圖，物塊的速度等于vcosθ，故隨著人向右勻速運動，夾角θ減小，物塊的速度增加，選項A正確．物塊加速運動，有加速度趨近于零的趨勢，即加速度減小，所受的拉力減小，選項C正確；當人從平臺的邊緣處向右勻速前進了x，此時物塊的速度大小為：v′=vcosθ=v，根據(jù)動能定理得：人對物塊做的功為：W=mv′2=．故B正確，D錯誤；故選ABC．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道物塊的速度等于繩子收縮的速度，等于人運動的沿繩子方向上的分速度，以及能夠靈活運用動能定理．10、AB【解析】

A.上述實驗中，由于5個球是完全相同的小球，則相互碰撞時要交換速度，即第5個球被碰瞬時的速度等于第1個球剛要與2球碰撞時的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項A正確；B.上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)碰撞過程無能量損失，則機械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項B正確；C.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同；故C錯誤；D.若只用小球1、2進行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，則到達最低點時1球的速度是2球的兩倍，相碰后兩球交換速度各自反彈，則可觀察到發(fā)生碰撞后小球2的高度是小球1的兩倍，選項D錯誤。11、BCD【解析】

AB.由于人向右加速運動，故車廂對人的力向右，由牛頓第三定律可知，人對車的作用力向左，力與位移方向相反，人對車做負功，故選項A不符合題意，B符合題意；C.人的推力向右，而車和人又是向右運動的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故選項C符合題意；D.由于車廂對人靜摩擦力向右，力與位移方向相同，故可知車廂對人的靜摩擦力做正功，故選項D符合題意。12、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T3＝T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T3．故A正確．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式v，所以V3＞V2，故B錯誤．CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式a，得a3＞a2，同步衛(wèi)星3與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a3．故C錯誤、D正確．故選AD．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙與光滑不影響實驗的效果，只要到達底端時速度相同即行，故A錯誤；斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平，故B正確；小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變，故C正確；實驗過程中，白紙不可以移動，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量是兩小球的質(zhì)量，因為可以通過水平位移代表速度的大小，所以不必測量AB的高度和B點離地面的高度．因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，故選AD．（3）為了防止入射球反彈，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；（4）因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應(yīng)該滿足的表達式為：；即．14、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．實驗需要使用米尺測量點跡間的間距，故A項正確；B．實驗用打點計時器記錄時間，不需要秒表，故B項錯誤；CD．電磁打點計時器可使用0?12