2021-2022學年河南省鄭州市重點名校高一物理第二學期期末復習檢測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)如圖所示，兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1和F2的合力對物體做功為()A．2J B．1J C．5J D．7J2、(本題9分)如圖所示的情況中，a、b兩點的電場強度和電勢均相同的是（）A．甲圖：離點電荷等距的a、b兩點B．乙圖：兩個等量異種點電荷連線的中垂線上，與連線中點等距的a、b兩點C．丙圖：兩個等量同種點電荷連線上，與連線中點等距的a、b兩點D．丁圖：帶電平行金屬板兩板間分別靠近兩板的a、b兩點3、(本題9分)一個質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運動．在此物體下降h高度的過程中，下列說法中正確的是A．重力勢能減少了2mghB．機械能保持不變C．動能增加了2mghD．機械能增加了2mgh4、(本題9分)牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關系，但不知道引力常量G的值，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是A．哥白尼 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許5、(本題9分)如圖所示，在AB間有兩軌道Ⅰ和Ⅱ，物體從軌道頂端A由靜止下滑，且與兩軌道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計物體在C點時的能量損失，物體分別沿Ⅰ和Ⅱ軌道到達底端B時摩擦力做功分別為W1和W2，則W1和W2的大小關系（）A．W1<W2B．W1>W2C．W1=W2D．無法判斷6、(本題9分)如圖所示，a點在b點的正上方，現(xiàn)從a、b兩點分別以速度v1、v2水平拋出兩個相同的小球，可視為質(zhì)點，它們在水平地面上方的P點相遇。假設在相遇過程中兩球的運動沒有受到影響，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．兩個小球從a、b兩點同時拋出B．兩小球拋出的初速度v1>v2C．從a點拋出的小球著地時水平射程較大D．從a點拋出的小球著地時重力的瞬時功率較大7、(本題9分)如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的物塊從A點由靜止開始下落，加速度為g，下落高度H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達最低點C，整個過程中不計空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點運動到C點過程中，下列說法正確的是A．該勻強電場的電場強度為B．帶電物塊機械能減少量為C．帶電物塊電勢能的增量為D．對于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量等于彈性勢能與電勢能的增加量之和8、(本題9分)一根長為L的細線上端系在天花板上P點，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關B．小球做圓周運動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運動向心加速度為9、(本題9分)在下列幾個實例中,物體機械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運動的物體B．在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球10、如圖所示，電源E對電容器C充電，當C兩端電壓達到80V時，閃光燈瞬間導通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時間變長C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變11、如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開始時重物處于A處，此時彈簧水平且處于原長．現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大，到達C處時速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A．重物下滑到B處時，加速度為零B．重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失大于上升過程中機械能的損失12、同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉周期為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V3，向心加速度為a3，動轉周期為T3。比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a3 D．a(chǎn)3>a1>a2二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)實驗時，利用實驗測得的數(shù)據(jù)計算表明，重物下落中減少的重力勢能總略大于增加的動能．這主要因為()A．選擇紙帶時，沒有選用第一個和第二個點間距離接近2mm的紙帶B．實驗中，重物下落時速度的計算方法不正確C．刻度尺的精確度太低D．重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功14、（10分）(本題9分)如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）實驗中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點計時器（2）實驗中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證__________.（3）實驗中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量__________（選填“無關”或“有關”），實驗中若需要減小OP的距離，可以進行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式__________，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關系式__________，則碰撞是彈性碰撞.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）假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領先水平的神州X號宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運動，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號宇宙飛船繞火星運動的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。16、（12分）(本題9分)可視為質(zhì)點的小滑塊從半徑為0.8m的四分之一光滑圓弧軌道頂端滑下。在軌道最低點滑上水平傳送帶的最右端（設軌道銜接處無機械能損失）。設傳送帶長度L=8m，并以恒定的v=3m/s速度順時針轉動，小滑塊恰好能運動到水平傳送帶的最左端而沒有掉下傳送帶。已知重力加速度大小為g=10m/s2。求：（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）物塊從圓弧軌道最低點滑入傳送帶到第一次返回圓弧軌道最低點所用的時間（本小題計算結果保留兩位有效數(shù)字）。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m1＝1kg的小物塊P，置于桌面上距桌面右邊緣C點L1＝90cm的A點并與彈簧的右端接觸（不拴接），輕彈簧左端固定，且處于原長狀態(tài)．質(zhì)量為M＝3.5kg、長L＝1.5m的小車靜置于光滑水平面上，其上表面與水平桌面相平，且緊靠桌子右端．小車左端放有一質(zhì)量為m2＝0.5kg的小滑塊Q．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢壓縮L2＝5cm推至B點（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子邊緣C時速度為2m/s，并與小車左端的滑塊Q相碰，最后Q停在小車的右端，物塊P停在小車上距左端0.35m處P與桌面間動摩擦因數(shù)μ1＝0.4，P、Q與小車表面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.1，重力加速度g＝10m/s2（1）小車最后的速度v；（2）推力所做的功；（3）在滑塊Q與車相對靜止時，Q到桌邊的距離．

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】

當有多個力對物體做功的時候，總功的大小就等于用各個力對物體做功的和，由于力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，所以F1與F2的合力對物體做的總功就為：W=3J+4J=7J，D正確，ABC錯誤。故選D。2、B【解析】

A.a、b是離點電荷等距的a、b兩點，處于同一等勢面上，電勢相同，場強大小相等，但方向不同，則電場強度不同，故A項與題意不相符；B.等量異種電荷連線的中垂線是一條等勢線，則a、b的電勢相同．由于電場線關于兩電荷連線上下對稱，而且都與等勢面垂直，所以場強的大小和方向都相同，故B項與題意相符；C.根據(jù)電場線的對稱性可知，ab兩點電勢相同，場強大小相等，但方向相反，所以電場強度不同，故C項與題意不相符；D.a、b是勻強電場中的兩點，電場強度相同，a點的電勢大于b點的電勢，故D項與題意不相符．3、C【解析】

物體重力做功為，所以重力勢能減小，A錯誤；物體所受的合力為，所以合力做功為，則動能增加為，C正確；物體的機械能等于動能和重力勢能之和，動能增加2mgh，重力勢能減小mgh，則機械能增加mgh，BD錯誤．【點睛】本題考查了功能關系，知道重力做功等于重力勢能的減小量，合力做功等于動能的增加量．4、D【解析】

根據(jù)物理學史可知，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是卡文迪許。A.哥白尼，與結論不相符，選項A錯誤；B.第谷，與結論不相符，選項B錯誤；C.開普勒，與結論不相符，選項C錯誤；D.卡文迪許，與結論相符，選項D正確；5、A【解析】

設斜面I的傾角為，高為，斜面II的傾角為，高為，斜面底長為L，根據(jù)功的公式有，可見，克服摩擦力做的功與斜面高度或傾角無關，只與斜面底邊長有關，即，A正確．【點睛】應熟記重要結論：物體沿斜面下滑過程中克服摩擦力做的功等于動摩擦因數(shù)、物體重力、斜面底邊長三者的乘積，而與斜面的高度或傾角大小無關．6、D【解析】

A.因為兩個小球在P點相遇，可知a球下降的高度大于b球下降的高度，可知a球的運動時間較長，所以a球先拋出。故A錯誤。B.因為從拋出到P點的過程中，水平位移相等，a球的運動時間較長，則a球的初速度較小，即v1＜v2，故B錯誤。C.到達P點時，a球的豎直分速度較大，所以從P點到地面，a球先落地，b球后落地，b的初速度大，所以b球的水平射程較大，故C錯誤。D.根據(jù)P=mgvy知，a球距離地面的高度大，則a球落地時豎直分速度較大，則a球著地時重力的瞬時功率較大，故D正確。7、CD【解析】

A.物體靜止開始下落時的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A錯誤。B.從A到C的過程中，帶電物塊速度都為零，則機械能變化為重力勢能減少量mg（H+h），故B錯誤。C.從A到C過程中，電場力做功為W=-qE（H+h）=-（H+h），，則電勢能增加量為（H+h），故C正確。D根據(jù)能量守恒知對于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量等于彈性勢能與電勢能的增加量之和，故D正確。8、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關，A、C正確；B.小球做圓周運動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯誤。9、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運動；故A錯誤；B.在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球，動能和重力勢能均不變，機械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時，只有重力做功機械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機械能部分轉移為彈簧的機械能，故小球的機械能不守恒，故D錯誤。10、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確．點睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關鍵是要弄清電路的工作原理和電容器11、AC【解析】

根據(jù)圓環(huán)的運動情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運用動能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．【詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；B．設彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；D．下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失等于上升過程中機械能的損失，D錯誤．12、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉同步，所以T2＝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T2＞T2．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V2＞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a2＞a2，同步衛(wèi)星2與人造衛(wèi)星2，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛頓第二定律，可知a2＞a2．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、D【解析】分析實驗結果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功，故選D.14、BC>斜槽末端水平無關減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：m因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故m1OP=m1OM+m2ON，實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，確定落點的平均位置要用圓規(guī)，測量小球落地點的距離需要毫米刻度尺，因此還需要的實驗器材有BC.(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，應讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即m1[3]為了保證小球離開斜槽做平拋運動，則需保證斜槽末端水平.(3)[4]實驗中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次從同一高度靜止?jié)L下，則每次到達斜槽末端的速度大小相同，同時平拋的時間t一定，故水平射程與A球的質(zhì)量無關.[5]為了減小OP，可減少v0，則減小A球的重