山西省大同市陽高縣第一中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，套在一豎直固定的光滑輕桿上，用一跨過光滑定滑輪的細(xì)繩拉住，在力F作用下，讓小圓環(huán)由位置A（AO在同一水平面上）緩慢運(yùn)動到B點(diǎn)，已知此時細(xì)繩BO段長為l，與輕桿的夾角為θ，重力加速度為g，則此過程中力F所做的功為A．-mglcosθ B．-Fl（1-sinθ）C．-Flcos2θ D．無法確定2、(本題9分)北京時間2016年8月16日下午1時40分，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研制的“墨子號”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道。“墨子號”是我國首次發(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國的第一個真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，如圖所示，A點(diǎn)離地面高度約為380km，“墨子號”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號變軌前后質(zhì)量不變。則下列說法正確的是（）A．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行時通過近地點(diǎn)B的速度最小B．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能C．天宮二號在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期D．天宮二號在軌道Ⅰ上通過A點(diǎn)時的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過A點(diǎn)時的加速度3、(本題9分)如圖所示，某同學(xué)斜向上拋出一石塊，空氣阻力不計(jì)．下列關(guān)于石塊在空中運(yùn)動過程中的水平位移x、速率v、加速度a和重力的瞬時功率P隨時間t變化的圖象，正確的是（）A． B． C． D．4、(本題9分)體育課上，一男生將排球豎直向上拋出，排球上升一定高度后落回原處。若排球在整個過程中受到的阻力大小不變，初動能為E，則下列四幅圖中，能正確反映排球動能E與位移x（相對拋出點(diǎn)）的關(guān)系的是A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，足夠長的斜面上A點(diǎn)，以水平速度v0拋出一個小球，不計(jì)空氣阻力，它落到斜面上所用的時間為t1；若將此球改用2v0水平速度拋出，落到斜面上所用時間為t2，則t1:t2為（）A．1∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶46、(本題9分)下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中，正確的是（）A．由公式知，電場強(qiáng)度與點(diǎn)電荷所受電場力成正比，與點(diǎn)電荷的電荷量成反比B．由公式知，點(diǎn)電荷在電場中所受電場力與電場強(qiáng)度成正比，與電荷量成正比C．由公式可知，電場強(qiáng)度與電荷量成正比，與成反比D．以上說法均不正確7、(本題9分)如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)的弧形軌道上端自由滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動。當(dāng)小球通過圓軌道的最高點(diǎn)時，對軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過最高點(diǎn)時的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點(diǎn)的動能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點(diǎn)對軌道壓力的大小為7mg8、(本題9分)如圖四幅圖為生活中與向心力知識相關(guān)的情景，有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應(yīng)快速通過此路面9、(本題9分)已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球密度()A．地球繞太陽運(yùn)動的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度10、兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動，周期之比為TA：TB＝1：8，則關(guān)于兩衛(wèi)星及軌道半徑、運(yùn)動速率、向心加速度之比的說法（）A．在軌道2為衛(wèi)星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．a(chǎn)A：aB＝16：l二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放．（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，下列測量工具中必需的是__________（填對應(yīng)的字母序號）A．毫米刻度尺B．天平C彈簧秤D．秒表（2）已知小球的質(zhì)量大于小球的質(zhì)量，碰撞過程為彈性碰撞，、、為落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式__________（用、及圖中字母表示）成立，可說明兩球在碰撞中動量守恒．12、（10分）(本題9分)某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個相鄰的測量點(diǎn)之間的時間間隔為，完成下面問題．(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是A．時間間隔B．加速度C．瞬時速度D．平均速度（2）根據(jù)紙帶上各個測量點(diǎn)間的距離，某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對應(yīng)的時刻的瞬時速度進(jìn)行計(jì)算并填入表中，請你將4點(diǎn)對應(yīng)的時刻的瞬時速度填入表中；（要求保留3位有效數(shù)字）瞬時速度

v1

v2

v3

v4

v5

數(shù)值(m/s)

0.165

0.214

0.263

0.363

（3）在圖所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線．（4）由圖像求出小車的加速度

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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】

小圓環(huán)由A（AO在同一水平面上）緩慢運(yùn)動到B點(diǎn)過程中，應(yīng)用動能定理可得：，解得：此過程中力F所做的功．A．與計(jì)算結(jié)果相符，故A項(xiàng)正確．B．與計(jì)算結(jié)果不符，故B項(xiàng)錯誤．C．與計(jì)算結(jié)果不符，故C項(xiàng)錯誤．D．可以進(jìn)行計(jì)算，故D項(xiàng)錯誤．2、C【解析】

A．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行時只有引力做功，機(jī)械能守恒，B點(diǎn)時近地點(diǎn)，勢能最小，故動能最大，即速度最大，故A錯誤；B．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行到A點(diǎn)時要加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能，故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律，天宮二號對應(yīng)軌道的半長軸較小，故周期也較小，故天宮二號在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故C正確；D．天宮二號在A點(diǎn)時受到的萬有引力是一定的，故根據(jù)牛頓第二定律可知其在軌道Ⅰ上通過A點(diǎn)時的加速度等于在軌道Ⅱ上通過A點(diǎn)時的加速度，故D錯誤；故選C。3、A【解析】

A、物體做斜拋運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動的分解和合成的規(guī)律將其分解為水平方向的直線運(yùn)動和豎直方向的上拋運(yùn)動，故水平分位移與時間成正比，故A正確；B、物體做斜上拋運(yùn)動，速度先減小后增大，故B錯誤；C、物體只受重力，加速度保持不變，為g，向下，故C錯誤；D、速度的水平分量不變，豎直分量先減小到零，后反向增加，故根據(jù)，重力的功率先減小后增加，故D錯誤；故選A．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是明確物體的運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的上拋運(yùn)動，然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律和功率的表達(dá)式列式分析．4、C【解析】

分別對上升過程、下降過程利用動能定理列方程，得到動能和位移的關(guān)系，分析圖象，即可進(jìn)行判斷?！驹斀狻吭O(shè)物塊的質(zhì)量為m，由題知空氣阻力不變?yōu)閒，取極短位移x為研究過程，根據(jù)動能定理得，上升過程中有：-mg+fx=Ek-Ek0，則E【點(diǎn)睛】本題考查了動能定理；運(yùn)用動能定理解題時，首先要選取研究過程，然后分析在這個運(yùn)動過程中哪些力做正功、哪些力做負(fù)功，初末動能為多少，根據(jù)動能定理列方程解答；動能定理的優(yōu)點(diǎn)在于適用任何運(yùn)動包括曲線運(yùn)動；一個題目可能需要選擇不同的過程多次運(yùn)用動能定理研究，也可以全過程根據(jù)動能定理解答。5、C【解析】

斜面傾角的正切值，則運(yùn)動的時間，知運(yùn)動的時間與平拋運(yùn)動的初速度有關(guān)，初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則運(yùn)行時間變?yōu)樵瓉淼?倍。所以時間比為1：1．故C正確，ABD錯誤。故選C。6、BC【解析】

A.場強(qiáng)E是由電場本身決定的,與試探電荷無關(guān),不能說E與F成正比,與q成反比，故A錯誤B.場強(qiáng)E是由電場本身決定的,與試探電荷無關(guān),由公式知，點(diǎn)電荷在電場中所受電場力與電場強(qiáng)度成正比，與電荷量成正比，故B正確；CD.由公式可知，Q為場源電荷，電場強(qiáng)度與電荷量成正比，與成反比，故C正確；D錯誤；7、ACD【解析】

A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)，對軌道的壓力N=mg，依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開始下滑到圓軌道最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點(diǎn)動能12mv12=3mgR8、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動所需的向心力，防止脫軌.故選項(xiàng)A符合題意.B．汽車過拱形橋時，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項(xiàng)B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項(xiàng)C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時，速度越大，對地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項(xiàng)D不符合題意.9、CD【解析】

已知地球繞太陽運(yùn)動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯誤．已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．10、BD【解析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力可知:兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動,周期之比為1:8,所以軌道半徑之比RA：RB＝1：4,所以在軌道2為衛(wèi)星B，故A錯誤，B正確

C.根據(jù)萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C錯誤；D.根據(jù)可得：aA：aB＝16：1故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、(1)AB(2)【解析】

（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，小球拋出點(diǎn)的高度相同，小球在空中的運(yùn)動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，若小球AB的質(zhì)量分別為m1、m2，則：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時乘以時間t，得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，則m1?OP=m1?OM+m2?ON；則實(shí)驗(yàn)中要測量小球的質(zhì)量和平拋運(yùn)動的的水平射程，需要的測量工具是：毫米刻