山東省普通高中2022年高一物理第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，明確地向人們宣告：天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是A．開普勒 B．第谷 C．牛頓 D．卡文迪許2、(本題9分)如圖所示，在距地面高為處，有一小球A以初速度水平拋出，于此同時，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出，B與地面間的動摩擦因數(shù)，A、B均可看成質(zhì)點，不計空氣阻力，A落地后靜止不反彈，，下列說法正確的是（）A．球A經(jīng)時間落地B．球A落地時速度大小為C．球A落地時，B已停下D．球A落地時，B的速度大小為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，機械能減小4、(本題9分)關(guān)于重力勢能的說法,正確的是()A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．重力勢能恒大于零或等于零C．在地面上的物體它的重力勢能一定等于零D．重力勢能是物體和地球共有的5、(本題9分)如圖所示，將兩根勁度系數(shù)均為、原長均為的輕彈簧，一端固定在水平天花板上相距的兩點，另一端共同連接一質(zhì)量為的物體，平衡時彈簧與豎直方向的夾角為。若將物體的質(zhì)量變?yōu)?，平衡時彈簧與豎直方向的夾角為，，則等于（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，上端固定在天花板上，下端懸掛木塊A．木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧的伸長為(彈簧的形變在彈性限度內(nèi))，則木塊A所受重力的大小等于A． B． C． D．7、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，B球在前，A球在后，，，，．當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A． B．C． D．8、如圖所示，在斜面上有一個物體，在平行于斜面的力F作用下,向上移動了x，斜面傾角為，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,則此過程中A．物體的重力做負功，做功大小為B．推力對物體做正功，物體機械能變化量為C．物體動能的增加量為D．物體克服摩擦力做功為9、關(guān)于物體做豎直上拋運動，下列說法正確的是A．物體先后經(jīng)過同一位置，速度大小相同B．物體到達最高點時，速度為零，加速度也為零C．物體下降過程可看做自由落體運動D．從拋出點上升到最高點的時間大于從最高點返回拋出點的時間10、(本題9分)由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，那么衛(wèi)星的（）A．速率變大 B．角速度變小 C．向心加速度變大 D．周期變小11、如圖，AB為豎直面內(nèi)半圓的水平直徑．從A點水平拋出兩個小球，小球l的拋出速度為v1、小球1的拋出速度為v1．小球1落在C點、小球1落在D點，C，D兩點距水平直徑分別為圓半徑的0.8倍和l倍．小球l的飛行時間為t1，小球1的飛行時間為t1．則（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶12、(本題9分)如圖所示，光滑地面上有P，Q兩個固定擋板，A，B是兩擋板連線的三等分點．A點有一質(zhì)量為m2的靜止小球，P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運動．小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒有機械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點．已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點處，則兩小球的質(zhì)量之比m1：m2可能為（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：7二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖所示裝置來探究功和動能變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計，重力加速度大小為g．（1）實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是__________.（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度d.（3）實驗主要步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；②小桶P（內(nèi)有沙子）的質(zhì)量_________（填“需要”“不需要”）遠小于木塊（含遮光條）的質(zhì)量．③將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk=______，合外力對木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）④在小桶中增加砂子，重復(fù)③的操作，比較W、ΔEk的大小，得出實驗結(jié)論.14、（10分）(本題9分)某實驗小組采用圖甲所示的裝置探究動能定理。該小組將細繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實驗中，小車在細繩拉力的作用下從靜止開始加速運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，力傳感器記錄細繩對小車的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使細繩與長木板平行B．實驗前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力C．使小車質(zhì)量遠大于重物和力傳感器的總質(zhì)量(2)在正確的操作下，某次實驗中力傳感器的示數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M。打出的紙帶如圖乙所示。將打下的第一個點標為O，在離O點較遠的紙帶上依次取A、B、C三個計數(shù)點。已知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C三點到O點的距離分別為x1、x2、x3，則應(yīng)選擇從O點到_______點(選填“A”、“B”或“C”)過程來探究動能定理。若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式____________(用題中所給字母表示)，則可認為合力對物體做的功等于物體動能的改變。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，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，BC為導(dǎo)軌的直徑，與水平面垂直，導(dǎo)軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道，之后向上運動恰能沿軌道運動到C點，求：(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能；(2)小球到達C點時的速度；(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是半徑為R的光滑圓弧軌道．B點的切線在水平方向，且B點離水平地面高為h，有一物體（可視為質(zhì)點）從A點靜止開始滑下，到達B點時，（重力加速度為g）．求：⑴物體運動到B點時的速度；(2)物體落地點到B點的水平距離x．17、（12分）(本題9分)在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速是108km/h．汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍，取g=10m/s1．（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？（1）如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠以設(shè)計時速安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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．開普勒總結(jié)得出行星運動定律，A錯誤B．第谷得到大量行星運動觀測數(shù)據(jù)，B錯誤C．牛頓發(fā)想萬有引力定律，C正確D．卡文迪許測出引力常量，D錯誤2、D【解析】

A球水平拋出做平拋運動，根據(jù)高度求出平拋運動的時間，從而可求落地速度；根據(jù)牛頓第二定律求出B球的加速度大?。鶕?jù)速度位移公式求出B球開始運動到停止的時間，比較時間分析問題即可．【詳解】小球A在豎直方向上做自由落體運動，故下落的時間為，A錯誤；小球A運動過程中，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得解得小球A落地速度為，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得物塊B的加速度為，根據(jù)得B停下所用時間為，即A落地時，B沒有停止運動，小球落地時，B的速度為，C錯誤D正確．3、C【解析】

A．在軌道I上運動，做勻速圓周運動，機械能不變，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，機械能不變，故選項D錯誤．4、D【解析】重力勢能的大小與質(zhì)量和位置兩個因素有關(guān)，故A錯誤；當(dāng)物體處于零勢能面下方時，重力勢能為負，小于零，故B錯誤；只有放在零勢能面上的物體重力勢能才是零，而并不是放在地面上，重力勢能就為零；故C錯誤；重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨具有的，離開地球物體將不再具有重力勢能，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．5、A【解析】

因為兩彈簧彈力的合力與重力大小相等，方向相反，則對于題中左圖有對于題中右圖有聯(lián)立解得故選A。6、B【解析】

彈簧伸長△l，根據(jù)胡克定律F=k△l，物體保持靜止，故物體對彈簧的拉力等于物體的重力F=G，因而G=k△l，故選B正確，ACD錯誤。7、AD【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s；如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由機械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入數(shù)據(jù)解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，則碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正確，BC錯誤．故選AD．【點睛】本題碰撞過程中動量守恒，同時要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實際情況，即后面的球不會比前面的球運動的快．8、ACD【解析】

A.物體的重力做負功，做功大小為，選項A正確；B.推力對物體做正功，物體機械能變化量等于推力與阻力功的和，即為，選項B錯誤；C.物體動能的增加量等于合外力的功：，選項C正確；D.物體克服摩擦力做功為，選項D正確。9、AC【解析】

A.物體做豎直上拋運動，先后經(jīng)過同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正確。B.物體到達最高點時，速度為零，加速度為g，故B錯誤。C.物體下降過程初速度為零，只受重力，做自由落體運動，故C正確。D.根據(jù)對稱性可知，從拋出點上升到最高點的時間與從最高點返回拋出點的時間相等，故D錯誤。10、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則速率變大，選項A正確；B.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則角速度變大，選項B錯誤；C.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則向心加速度變大，選項C正確；D.由可知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小時，周期變小，故D正確。11、BC【解析】對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：對C點與兩條半徑組成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量為，故，豎直方向：

對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向：，豎直方向得：，，可見，，，故，故選項BC正確．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解，運算量有點多．12、ABD【解析】

若碰后球1的速度方向與原來的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，兩球在B點相遇，是球2反彈后在B點相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根據(jù)動量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向與原來的方向相反，與擋板碰后反彈在B點追上球2，

則有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根據(jù)動量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向與原來的方向相反，與擋板碰后反彈、球2與擋板碰后反彈在B點相遇，則有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根據(jù)動量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根據(jù)機械能守恒得聯(lián)立解得：m2=3m1綜上所述，故A、B、D正確．點晴：解決本題的關(guān)鍵知道彈性碰撞的特點，動量守恒，機械能守恒，結(jié)合兩球碰后的速度大小的關(guān)系和方向，運用動量守恒和機械能守恒綜合求解．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.為了使繩子拉力充當(dāng)合力，即細線拉力做的功等于合力對小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力；第二空.測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；由于有彈簧秤能夠測量拉力，所以沒有必要使小桶P的總質(zhì)量遠小于木板的質(zhì)量；第三空.遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的速度分別為，，則動能的變化為：.第四空.合力所做的功就是繩子拉力做的功，W合=FL.14、ABB【解析】

第一空.實驗中必須要使細繩與長木板平行，這樣才能使得繩子的拉力等于小車的合外力，故A正確；實驗前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細繩的拉力等于小車受的合力，故B正確；由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質(zhì)量遠大于重物和力傳感器的總質(zhì)量，故C錯誤。第二空.根