上海實驗學(xué)校2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末質(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注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)引體向上是國家高中學(xué)生體質(zhì)健康標準的選測項目之一，主要測試上肢肌肉力量的發(fā)展水平，為男學(xué)生上肢力量的測試項目。某同學(xué)在測試中單次引體向上的時間約為2s，下列數(shù)據(jù)中，最接近該同學(xué)在測試中克服重力做功的平均功率的是A．1.5WB．15WC．150WD．1500W2、一個帶電粒子以速度v0從A進入某電場，以速度v1飛離電場，如圖所示，虛線為該粒子運動的軌跡，則下列說法正確的有（）A．該粒子一定帶正電B．粒子在A處的動能大于在B處的動能C．粒子在A處加速度大于B處的加速度D．粒子在A處電勢能大于在B處的電勢能3、(本題9分)如圖示，兩個質(zhì)量為m1=2kg和m2=3kg物體放置于光滑水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接，兩個大小分別為F1=30N，F(xiàn)2=20N的水平拉力分別作用于m1和m2上．則（）A．彈簧秤示數(shù)是24NB．m1和m2共同運動加速度大小為a=4m/s2C．突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為a=3m/s2D．突然撤去F1的瞬間，m2的加速度大小為a=2m/s24、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同．現(xiàn)逐漸增大圓盤的轉(zhuǎn)速，當圓盤轉(zhuǎn)速增加到兩物體剛要發(fā)生滑動時，細線斷裂，則（）A．物體A向外滑，物體B向內(nèi)滑B．兩物體仍隨圓盤一起做圓周運動，不會發(fā)生滑動C．物體A沿切線方向滑離圓盤D．物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，同時所受摩擦力減小5、(本題9分)1789年英國物理學(xué)家卡文迪許測出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。若已知引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球上一個晝夜的時間為地球自轉(zhuǎn)周期，一年的時間為地球公轉(zhuǎn)周期，地球中心到月球中心的距離為，地球中心到太陽中心的距離為。下列說法正確的是()A．地球的質(zhì)量B．太陽的質(zhì)量C．月球的質(zhì)量D．由題中數(shù)據(jù)可求月球的密度6、如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運動．已知圓的半徑為r，小球運動的角速度為ω，則它所受向心力的大小為（）A．m B．mωr C．mωr2 D．mω2r7、(本題9分)圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖．塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的．下列表述正確的是A．到達集塵極的塵埃帶正電荷B．電場方向由集塵極指向放電極C．帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大8、(本題9分)我國“中星11號”商業(yè)通信衛(wèi)星是一顆同步衛(wèi)星，它定點于東經(jīng)98.2度的赤道上空，關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是()A．運行速度大于7.9km/sB．離地面高度一定，相對地面靜止C．繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等9、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s.取g＝10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，下列結(jié)論正確的是()A．合外力做功50JB．阻力做功500JC．重力做功500JD．支持力做功0J10、(本題9分)如圖甲所示小物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙斜面上．現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s，下列說法正確的是A．物塊的質(zhì)量為1kgB．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7C．0～3s時間內(nèi)力F做功的平均功率為0.32WD．0～3s時間內(nèi)物塊克服摩擦力做的功為5.12J11、(本題9分)如圖所示，t=0時刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項正確的是A．a(chǎn)、b加速時，物體a的加速度大于b的加速度B．20s時，兩物體相距最遠C．a(chǎn)、b相遇兩次D．第二次相遇在60s12、(本題9分)2015年12月10日，我國成功將中星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道．如圖所示是某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星遠地點P距地心O的距離為3R.則（）A．衛(wèi)星在遠地點的速度大于3gRB．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時速度最小C．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時的加速度大小為gD．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時加速，衛(wèi)星將不能再次經(jīng)過遠地點二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_______）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（_______）A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當?shù)刂亓铀俣葹?，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。14、（10分）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，打點計時器的電源頻率是50HZ。某同學(xué)先后打出兩條紙帶，紙帶Ⅰ從第1點開始的相鄰點間的距離依次為：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；紙帶Ⅱ上從第1點開始的相鄰各點間的距離依次為：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么應(yīng)選用紙帶__________進行測量和計算。根據(jù)你所選用的紙帶，利用第2、3兩點間的距離和第4、5兩點間的距離，可以計算出當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮開________，在打第3點時重物的瞬時速度為_________m/s，為了驗證機械能守恒定律，應(yīng)該計算出打第2、4點時物體減少的_________和增加的_________，然后比較它們的數(shù)值在實驗允許誤差范圍內(nèi)是否近似相等。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)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比，如圖1．帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間．改進以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進入場強為E（方向如圖）的勻強電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間，（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用計算荷質(zhì)比；②用計算荷質(zhì)比．（2）離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為的離子在A端的速度分別為和（），在改進后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差，可通過調(diào)節(jié)電場E使2．求此時E的大?。?6、（12分）(本題9分)我國第一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”于2007年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭發(fā)射升空．假設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且離月球表面的高度是月球半徑．若已知該衛(wèi)星繞月球做圓周運動的周期為T、月球的半徑R、萬有引力常量G，求（1）月球的質(zhì)量（2）月球的密度17、（12分）(本題9分)如圖所示，小物體沿光滑弧形軌道從高為h處由靜止下滑，它在水平粗糙軌道上滑行的最遠距離為s，重力加速度用g表示，小物體可視為質(zhì)點，求：（1）求小物體剛剛滑到弧形軌道底端時的速度大小v；（2）水平軌道與物體間的動摩擦因數(shù)均為μ。

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】

高三同學(xué)體重大約60kg，引體向上時向上運動的位移大約0.4m，則克服重力做功的平均功率約為：接近150W。A.1.5W與計算結(jié)果不符，A錯誤。B.15W與計算結(jié)果不符，B錯誤。C.150W與計算結(jié)果相符，C正確。D.1500W與計算結(jié)果不符，D錯誤。2、B【解析】

A.帶電粒子在電場中運動時，受到的電場力的方向指向運動軌跡的彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，此帶電的粒子受到的電場力的方向為沿著電場線向下，所以此粒子為負電荷，所以A不符合題意；B.粒子帶負電，從A到B的過程中，電場力對粒子做負功，所以粒子的動能要減小，即粒子在A點的動能大于B點的動能，所以B符合題意；C.由電場線的分布可知，電場線在B點的時候較密，所以在B點的電場強，粒子在B點時受到的電場力大,粒子的加速度也大，所以C不符合題意；D.粒子帶負電，從A到B的過程中，電場力對粒子做負功，所以粒子的電勢能要增大，即粒子在B點的電勢能大于A點的電勢能，所以D不符合題意。3、D【解析】

AB．對兩個物體整體受力分析，兩物體受到F1與F2的拉力作用，彈簧秤的拉力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，由牛頓第二定律有：，解得m1和m2共同運動加速度大小為；對m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的彈簧秤的拉力T，則有：，解得彈簧秤的拉力為，故AB錯誤；CD．突然撤去F2的瞬間，由于彈簧秤的彈力不變，則m1的受力情況不變，其加速度大小仍為，故C錯誤，D正確．4、D【解析】當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動時，A物體靠細線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運動，B靠指向圓心的靜摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以燒斷細線后，A所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運動所需要的向心力，A要發(fā)生相對滑動，離圓盤圓心越來越遠，但是B所需要的向心力小于B的最大靜摩擦力，所以B仍保持相對圓盤靜止狀態(tài)，做勻速圓周運動，且靜摩擦力比繩子燒斷前減?。蔇正確，A、B、C錯誤．故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵是找出向心力的來源，知道AB兩物體是由摩擦力和繩子的拉力提供向心力.5、B【解析】

A.根據(jù)萬有引力等于重力，有：．則．故A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得．故B正確。C.根據(jù)題中的物理量，無法求出月球的質(zhì)量。故C錯誤。D.月球的質(zhì)量無法求出，則無法求出月球的密度。故D錯誤。6、D【解析】解：一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運動，合力總是指向圓心，大小為mω2r，故ABC錯誤，D正確；故選D．【點評】本題關(guān)鍵明確向心力的定義、大小和方向，知道向心力是效果力，基礎(chǔ)題．7、BD【解析】

本題考查運用分析實際問題工作原理的能力，解題時，抓住塵埃的運動方向是突破口，要求同學(xué)們熟練掌握靜電的防止與應(yīng)用的具體實例．【詳解】AB．由圖示可知，集塵機電勢高，放電極電勢低，放電極與集塵極間電場方向向左，即電場方向由集塵極指向放電極，塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移，則知塵埃所受的電場力向右，故到達集塵極的塵埃帶負電荷，故A錯誤，B正確．C．電場方向向左，帶電塵埃所受電場力方向向右，帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相反，故C錯誤；D．由F=Eq可知，同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大，故D正確．8、BC【解析】成功定點后的“中星11號”，是地球同步衛(wèi)星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是圓周運動的最大的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以發(fā)現(xiàn)同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯誤；所有地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止．故B正確；同步衛(wèi)星的周期為1天，月球的周期為27天，根據(jù)ω=可知：繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大，故C正確；同步衛(wèi)星的角速度與靜止在赤道上物體的角速度相同，根據(jù)a=ω2r可知，同步衛(wèi)星的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度，故D錯誤；故選BC．點睛：本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識點，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．9、AD【解析】

根據(jù)下降的高度求出重力做功的大小，根據(jù)動能定理求出阻力做功的大小?！驹斀狻緼項：根據(jù)動能定理：W合B項：小孩從頂端滑到底端的過程中，重力做功：WG=mgh=25×10×3J=750J，根據(jù)動能定理得：mgh+W解得：WfD項：支持力與瞬時速度的方向總是垂直，故支持力不做功，做功為0J，故D正確。故應(yīng)選AD。10、AD【解析】試題分析：對物塊受力分析，如圖所示．由圖2、圖3可知，當力F1=1．8N時，物塊加速下滑，加速度，當力F2=1．4N時，物塊勻速下滑，根據(jù)牛頓第二定律有：，，解得物塊質(zhì)量m=1kg，摩擦力f=2．4N，故A正確；摩擦力，動摩擦因數(shù)，故B錯誤；由圖3圖象與橫軸形成的面積可知，1-3s時間內(nèi)物塊位移x=1．8m，速度從1增加到，物體克服摩擦力做功，故D正確；根據(jù)動能定理有：，力F做功，平均功率，故C錯誤．考點：牛頓第二定律，動能定理，平均功率．11、CD【解析】

A.a、b加速時，a圖線的斜率小于b圖線的斜率，物體a的加速度小于物體b的加速度，故A錯誤；B.0-20s時，a車運動，b車靜止，則此過程中兩車間距一直靠近，0-20s內(nèi)，a的位移為：，則在20s時兩物體相遇，選項B錯誤；C.速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則0-40s內(nèi)a比b多運動的位移為：，在t=0時刻，b車在a車前方500m處，則在第40s末，a、b兩車相距S=x-500m=400m，因20s時刻，ab已經(jīng)相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，則b一定能追上a，所以在整個運動過程中，a、b兩車可以相遇兩次，故C正確；D.因20s時刻兩物體已經(jīng)相遇一次；由速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則20-60s內(nèi)，ab通過的位移相等，則60s末ab再次相遇，故D正確。12、BC【解析】若衛(wèi)星以半徑為3R做勻速圓周運動，則GMm(3R)2=mv23R，在根據(jù)GM=R2g【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，以及知道變軌的原理，當萬有引力小于向心力，做離心運動，當萬有引力大于向心力，做近心運動．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AAB存在阻力【解析】

第一空.驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，A正確BC錯誤。第二空.電磁打點計時器需要接低壓交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度以及下降的高度。實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量，AB正確C錯誤。第三空.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量。第四空.B點的瞬時速度為：，則動能的增加量為：。第五空.大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯