重慶南開(kāi)中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)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(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為3kg的鉛球，以8m/s的速度投出，鉛球在出手時(shí)的動(dòng)能是（）A．12JB．24JC．96JD．192J2、如圖所示，關(guān)于a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向，下列表述正確的是A．Ea>Eb方向相同B．Ea>Eb方向不同C．Ea<Eb方向相同D．Ea<Eb方向不同3、牛頓在1687年提出萬(wàn)有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是（）A．卡文迪許 B．牛頓 C．開(kāi)普勒 D．伽利略4、株洲湘江風(fēng)光帶的濕地常有白鷺棲息。當(dāng)一只質(zhì)量為m的白鷺沿圖示虛線方向勻速滑翔時(shí)，白鷺受到的空氣阻力大小是(重力加速度為g)()A．mg B．mg C．mg D．mg5、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是（）A．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒B．物體所受的力越大，位移越大，則該力對(duì)物體做功一定越多C．物體所受的合外力不為零時(shí)，動(dòng)能可能不變D．在一對(duì)作用力和反作用力中，若作用力對(duì)物體做正功，則反作用力對(duì)物體一定做負(fù)功6、(本題9分)A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4:3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2，它們的向心加速度之比是（）A．1:2 B．2:1 C．8:9 D．9:87、一個(gè)物體以初速度v0從A點(diǎn)開(kāi)始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，一個(gè)水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示，圖中B為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過(guò)A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分5個(gè)區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說(shuō)法正確的是（）A．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域B．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域C．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域D．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域8、(本題9分)如圖（a）,一長(zhǎng)木板靜止于光滑水平桌面上，時(shí)，小物塊以速度滑到長(zhǎng)木板上，時(shí)刻小物塊恰好滑至長(zhǎng)木板最右端。圖（b）為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的圖像，已知圖中、、，重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是A．木板的長(zhǎng)度為B．物塊與木板的質(zhì)量之比為C．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．t1時(shí)刻，小物塊和木板動(dòng)能之比為9、(本題9分)無(wú)論地心說(shuō)還是日心說(shuō),古人都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣,認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng).德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒用了20年的時(shí)間研究了丹麥天文學(xué)家第谷(,1546-1601)的行星觀測(cè)記錄,發(fā)現(xiàn)如果假設(shè)行星的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng),計(jì)算所得的數(shù)據(jù)與觀測(cè)數(shù)據(jù)不符;只有假設(shè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓,而是橢圓,才能解釋這種差別.他還發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的其他規(guī)律.開(kāi)普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,后人稱為開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律.下列說(shuō)法中與之吻合的是（）A．太陽(yáng)系內(nèi)的所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,行星到太陽(yáng)的最大距離等于橢圓的半長(zhǎng)軸B．對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)的任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō),它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積C．太陽(yáng)系內(nèi)的每一顆行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積D．太陽(yáng)系內(nèi)的所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等10、(本題9分)在光滑的水平面上，一滑塊的質(zhì)量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下運(yùn)動(dòng)，如圖所示為滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，滑塊過(guò)P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v=5m/s，滑塊在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角α=37°，sin37°=0.6，則下列說(shuō)法正確的是A．水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B．滑塊從P到Q的時(shí)間為3sC．滑塊從P到Q的過(guò)程中速度最小值為4m/sD．P、Q兩點(diǎn)連線的距離為10m11、老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來(lái)研究小球之間的碰撞，5個(gè)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(gè)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(biāo)記5個(gè)小鋼球.當(dāng)把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時(shí)間內(nèi)撞擊其他小球，對(duì)此實(shí)驗(yàn)的下列分析中，正確的是（）A．上述實(shí)驗(yàn)中，可觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同B．上述碰撞過(guò)程中，5個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒C．如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個(gè)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12、(本題9分)如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點(diǎn)，下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個(gè)角度后無(wú)初速釋放。當(dāng)繩擺到豎直位置時(shí)，與釘在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間前后，以下說(shuō)法正確的是（）A．小球的線速度變小B．小球的角速度變大C．小球的向心加速度變小D．小球所受拉力的變大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)有一個(gè)額定電壓為3.8V，額定功率約為1W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這只燈泡的伏安特性圖線．有下列器材可供選用：A．電壓表V1(0～6V，內(nèi)阻約為5kΩ)B．電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ)C．電流表A1(0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)D．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，5A)F．滑動(dòng)變阻器R2(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線（1）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖________（填字母代號(hào)）(2)測(cè)得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；隨著電壓增大，溫度升高，小燈泡的電阻________．（填“增大”，“減小”或“不變”）(3)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)12V、內(nèi)阻為1Ω的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為Ω的電阻________Ω．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測(cè)出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門，光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門的平均速度，將其視為A下落h(h遠(yuǎn)大于b)時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止開(kāi)始下落h的過(guò)程中，驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)_______________________；繩子拉力對(duì)重物B做的功為_(kāi)_____________________。(用題目所給物理量的符號(hào)表示)(2)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能____________系統(tǒng)增加的動(dòng)能(選填“大于“或“小于”)(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是______A．減小擋光片上端到光電門的距離hB．增大擋光片的擋光寬度bC．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）利用萬(wàn)有引力定律可以測(cè)量天體的質(zhì)量．（1）測(cè)地球的質(zhì)量英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗(yàn)室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測(cè)量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的質(zhì)量”．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G．若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量．（2）測(cè)“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指在相互間引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)星球A和B，如圖所示．已知A、B間距離為L(zhǎng)，A、B繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期均為T，引力常量為G，求A、B的總質(zhì)量．（3）測(cè)月球的質(zhì)量若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”．已知月球的公轉(zhuǎn)周期為T1，月球、地球球心間的距離為L(zhǎng)1．你還可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的質(zhì)量．16、（12分）(本題9分)從20m高處水平拋出的物體，落地速度為25m/s，求該物體:(1)剛拋出時(shí)的速度大小(2)飛行的水平距離?(g=10m/s2)17、（12分）(本題9分)如圖所示，用細(xì)圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑r<<R．有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管．（1）若要小球能從C端出來(lái)，初速度v0需多大？（2）在小球從C端出來(lái)的瞬間，管壁對(duì)小球的壓力為mg，那么小球的初速度v0應(yīng)為多少？

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】鉛球出手時(shí)的速度為8m/s，故出手時(shí)的動(dòng)能為Ek2、B【解析】

電場(chǎng)線的疏密表示大小，所以Ea>Eb，電場(chǎng)線的切線方向表示電場(chǎng)方向，所以兩點(diǎn)電場(chǎng)方向不同，故B正確，ACD錯(cuò)誤．3、A【解析】

牛頓在1687年提出萬(wàn)有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測(cè)定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許，故A正確。4、C【解析】

白鷺受重力、垂直于速度方向的空氣浮力、空氣阻力三個(gè)力的作用，受力圖如圖所示，由于白鷺做勻速運(yùn)動(dòng)，故其合力為零，根據(jù)平衡條件可得空氣阻力為f=mgsin30°=mg。A.mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.mg，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、C【解析】

A.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如勻速上升的升降機(jī)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)W=FScosθ可知，物體所受的力越大，位移越大，則該力對(duì)物體做功不一定越多，還要看力和位移方向的夾角，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體所受的合外力不為零時(shí)，動(dòng)能可能不變，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)C正確；D.在一對(duì)作用力和反作用力中，若作用力對(duì)物體做正功，則反作用力對(duì)物體可能做負(fù)功，也可能做正功或者不做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、B【解析】A、B兩艘快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比是4：3，所以它們的線速度之比；由于在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，所以它們的角速度之比，由于向心加速度，故向心加速度之比為：，B正確．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握線速度和角速度的定義式，根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程之比導(dǎo)出線速度之比，根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比得出角速度大小之比，通過(guò)得出向心加速度之比．7、AC【解析】

A.做曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡一定處于合外力與速度方向之間且彎向合外力這一側(cè)，所以如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域，故A符合題意，B不符合題意。CD.如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域，但不在④區(qū)域，故C符合題意，D不符合題意；8、ACD【解析】

A.時(shí)刻小物塊恰好滑至長(zhǎng)木板最右端，所以相對(duì)位移就是板長(zhǎng)，根據(jù)圖b知，相對(duì)位移為圖像面積差：，A正確。B.相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，相互間的摩擦力設(shè)為f，木塊的加速度，木板加速度，所以質(zhì)量之比為，B錯(cuò)誤。C.木塊的加速度，摩擦力，所以動(dòng)摩擦因數(shù)為，C正確。D.動(dòng)能，t1時(shí)刻，速度相同，所以動(dòng)能比等于質(zhì)量比，D正確。9、BD【解析】太陽(yáng)系內(nèi)的所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，由于太陽(yáng)位于橢圓的焦點(diǎn)上，則行星到太陽(yáng)的最大距離大于橢圓的半長(zhǎng)軸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)的任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)系內(nèi)的每一顆行星運(yùn)動(dòng)的軌道不同，則與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；太陽(yáng)系內(nèi)的所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，選項(xiàng)D正確；故選BD.10、BC【解析】在P、Q兩點(diǎn)的速度具有對(duì)稱性，故分解為沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在垂直PQ方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以力F垂直PQ向下，在頂點(diǎn)處速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故為，A錯(cuò)誤C正確；在垂直PQ方向上，，，故從P到頂點(diǎn)所用時(shí)間為，根據(jù)對(duì)稱性可知從P到Q所用時(shí)間為，PQ連線的距離為，故B正確D錯(cuò)誤．11、AB【解析】

A.上述實(shí)驗(yàn)中，由于5個(gè)球是完全相同的小球，則相互碰撞時(shí)要交換速度，即第5個(gè)球被碰瞬時(shí)的速度等于第1個(gè)球剛要與2球碰撞時(shí)的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項(xiàng)A正確；B.上述碰撞過(guò)程中，5個(gè)小球組成的系統(tǒng)碰撞過(guò)程無(wú)能量損失，則機(jī)械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，選項(xiàng)B正確；C.如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度同時(shí)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(shí)候2球過(guò)來(lái)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(shí)候1球過(guò)來(lái)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(cuò)誤；D.若只用小球1、2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個(gè)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(dá)最低點(diǎn)時(shí)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(xiàng)D錯(cuò)誤。12、BD【解析】

細(xì)線與釘子碰撞的瞬間，小球的線速度大小不變，故A錯(cuò)誤。根據(jù)v=rω知，與釘子碰撞后，半徑減小，則角速度增大，故B正確。根據(jù)a=v2/r知，半徑減小，則向心加速度增大，故C錯(cuò)誤。根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=mv2/r，半徑減小，拉力增大，故D正確。故選BD。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是確定線速度大小不變，當(dāng)力與速度垂直時(shí)不做功，不改變速度的大?。畬?duì)于角速度、向心加速度、拉力與線速度的關(guān)系要熟悉，是圓周運(yùn)動(dòng)中常用的知識(shí)．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B增大33【解析】

(1)為描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，則滑動(dòng)變阻器選用E；燈泡額定電壓為3.8V，電壓表應(yīng)選擇A；燈泡額定電流，電流表選擇D；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，電流表內(nèi)阻約，電壓表內(nèi)阻約，則燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法；綜上，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇圖B所示電路．(2)由圖線得此燈泡在正常工作時(shí)的電流為，則燈正常工作時(shí)的電阻由圖象知，隨著電壓增大，圖線上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率減小，燈泡電阻增大(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)，由閉合電路歐姆定律可得：，解得串聯(lián)電阻阻值【點(diǎn)睛】伏安特性曲線上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率表示電阻的倒數(shù)，不是圖線切線斜率表電阻的倒數(shù)．14、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=（M-m）gh，

物塊經(jīng)過(guò)光電門的瞬時(shí)速度為：v＝bt，

則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(b