2021-2022學(xué)年江西省宜春市高安市高安中學(xué)物理高一第二學(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注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)已知一質(zhì)量為m的物體靜止在北極與赤道對地面的壓力差為ΔN，假設(shè)地球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R．則地球的自轉(zhuǎn)周期為()A． B．C． D．2、(本題9分)下列物體運動過程中機械能守恒的是（）A．平拋運動的物體B．勻速上升的物體C．豎直平面內(nèi)勻速圓周運動的物體D．以重力加速度g減速下降的物體3、(本題9分)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面．忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖像是（）A．B．C．D．4、(本題9分)如圖所示，一根長為l，質(zhì)量為m的勻質(zhì)軟繩懸于O點．已知重力加速度為g，若將其下端向上提起使其對折，則做功至少為（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl5、(本題9分)長直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動，如圖所示。則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)A．B．C．D．6、(本題9分)一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為()A．1tanθ B．2tanθ7、某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運動，運動過程中箱子的機械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動能一直增加C．在位移為15m時，拉力F=20ND．在位移為15m時，拉力F=10N8、如圖，一個電量為q質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力），以一已知的速度v0，從A點垂直射入某一偏轉(zhuǎn)電場中，然后以速度v從B點射出，則：A．若此粒子以速度“-v”從B點射入，則它剛好以速度“-v0”從A點射出；B．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”從B點射入，則它剛好以速度“-v0”從A點射出；C．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”從B點射入，則它剛好以速度“-v”從A點射出；D．若此粒子以速度“-v0”從B點射入，則它剛好以速度“-v”從A點射出。9、如圖，一個帶電粒子以初速度v0從A處進入某電場，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子的運動軌跡，不計帶電粒子的重力，則以下說法正確的是()A．該粒子一定帶負(fù)電B．該粒子在A處的加速度大于B處的加速度C．該粒子在A處的動能大于B處的動能D．該粒子在A處的電勢能大于B處的電勢能10、(本題9分)如圖所示,一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物,已知貨箱的質(zhì)量為M,貨物的質(zhì)量為m,貨車以速度v向左作勻速直線運動,重力加速度為g.則在將貨物提升到圖示的位置時,下列給出的結(jié)論正確的是(

)A．貨箱向上運動的速度大于vB．纜繩中的拉力T等于(M+m)gC．貨車對纜繩拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθD．貨物對貨箱底部的壓力小于mg11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量是的子彈，以的速度射入固定的、厚度是的木板，射穿后的速度是．假設(shè)阻力是恒定的，它能夠射穿同種材料制成的A．固定的、厚度是的木板B．固定的、厚度是的木板C．放在光滑水平面上的質(zhì)量為，沿速度方向長度為的木塊D．放在光滑水平面上的質(zhì)量為，沿速度方向長度為的木塊12、(本題9分)如圖，a、b、c、d為一邊長為2l的正方形的頂點。電荷量均為q（q>0）的兩個點電荷分別固定在a、c兩點，靜電力常量為k。不計重力。下列說法不正確的是A．b點的電場強度大小為2kq4l2 B．電子過C．在兩點電荷產(chǎn)生的電場中，ac連線上中點的電勢最高 D．在b點從靜止釋放的電子，到達(dá)d點時動能不為零二、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”實驗(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電火花計時器、交流電源外，在下列器材中，還必須使用的器材是___________(填寫器材前的字母)A．毫米刻度尺B．秒表C．天平(含砝碼)(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖所示的一條紙帶．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(O點與其下一個相鄰點距離為2mm)的距離分別為hA、hB、hC已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m．從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量為___________，動能增加量為___________．(3)大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量總是略大于動能的增加量，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是___________．A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v=計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.04s．那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量＝_______J，此過程中物體動能的增加量=______J．由此可得到的結(jié)論是__________________________________(g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．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）有一種拓展訓(xùn)練的項目是在兩山崖等高的A、B兩點之間栓上鋼絲繩索，通過繩索上的小滑輪使隊員沿繩索滑至對面。如圖，質(zhì)量為m的隊員甲抓住小滑輪上的繩套，當(dāng)他雙腳離地后，隊員乙用水平力拉住滑輪使懸點A與滑輪間的繩索AP呈豎直狀態(tài)，滑輪兩側(cè)繩索間的夾角為θ，然后將隊員甲由靜止釋放。不計繩和滑輪重、摩擦和空氣阻力，已知重力加速度為g，求(1)釋放前隊員乙對滑輪的水平拉力F；(2)當(dāng)隊員甲下降的高度為h時他的速度大小。16、（12分）(本題9分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律．天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX﹣3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．將兩星視為質(zhì)點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，（如圖）所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T．（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質(zhì)量為m′的星體（視為質(zhì)點）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v＝2.7×105m/s，運行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2，ms＝2.0×103kg）17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m=3kg的小物塊以初速度穢v0=4m/s水平向右拋出，恰好從A點沿著圓弧的切線方向進入圓弧軌道。圓弧軌道的半徑為R=3.75m，B點是圓弧軌道的最低點，圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接，A與圓心D的連線與豎直方向成角，MN是一段粗糙的水平軌道，小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，軌道其他部分光滑。最右側(cè)是一個半徑為r=0.4m的半圓弧軌道，C點是圓弧軌道的最高點，半圓弧軌道與水平軌道BD在D點平滑連接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力大?。唬?）若MN的長度為L0=6m，求小物塊通過C點時對軌道的壓力大??；（3）若小物塊恰好能通過C點，求MN的長度L。

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、A【解析】試題分析：在赤道上物體所受的萬有引力與支持力提供向心力可求得支持力，在南極支持力等于萬有引力．在北極①，在赤道②，根據(jù)題意，有③，聯(lián)立解得，A正確．2、A【解析】

A.物體做平拋運動，運動的過程中只有重力做功，所以機械能守恒。故A正確。B.拉著物體勻速上升的過程，動能不變，重力勢能增大，則機械能增大。故B錯誤。C.做豎直面內(nèi)的勻速圓周運動的物體，在運動中動能保持不變，而勢能一定發(fā)生變化，故機械能不守恒，故C錯誤；D.以重力加速度g減速下降的物體，一定受到向上的大小為2mg的力，故有外力做功，機械能不守恒；故D錯誤。3、A【解析】本題考查動能的概念和Ek-t圖象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做豎直上拋運動時，速度v=v0-gt，根據(jù)動能得，故圖象A正確。點睛：本題以豎直上拋運動為背景考查動能的概念和Ek-t圖象，解題的方法是先根據(jù)豎直上拋運動物體的速度特點寫出速度公式，在根據(jù)動能的概念寫出函數(shù)方程，最后根據(jù)函數(shù)方程選擇圖象。4、C【解析】規(guī)定O點所在的水平面為零勢能位置，則第一次軟繩的重力勢能為,第二次對折以后，軟繩的重力勢能為，重力勢能增加，所以外力至少的做功量為,所以C正確．故選C.5、C【解析】使鐵塊沿著斜面下滑的力是F=mgsinα，對于一個確定的角度α，最大靜摩擦力是fm=μmgcosα。

如果F＜fm，那么鐵塊所受的是靜摩擦，由平衡條件得知，摩擦力f=F=mgsinα，當(dāng)α逐漸變大，會出現(xiàn)F＞fm，這樣，出現(xiàn)滑動摩擦，摩擦力f=fm=μmgcosα，在階段1即靜摩擦階段，f=F=mgsinα，α的變化范圍在0到90°之間，sinα隨α變大而變大，當(dāng)F大到等于fm后，就進入第2階段即動摩擦階段，f=fm=μmgcosα，余弦函數(shù)隨α變大而變小，由題，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩階段在銜接處沒有數(shù)值突變，故C正確；故選C。點睛：一般來說最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大一點，應(yīng)注意本題中的條件是最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．故不會由突變產(chǎn)生．6、C【解析】

小球撞在斜面上，速度方向與斜面垂直，則速度方向與水平方向夾角等于斜面傾角θ，則有：tanθ=v小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為：yxA.根據(jù)計算得yxB.根據(jù)計算得yxC.根據(jù)計算得yxD.根據(jù)計算得yx7、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減?。蔄項正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動能不變．故BC兩項錯誤，D項正確．8、AC【解析】試題分析：帶電粒子從A點垂直進入電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，速度大小為，運動時間為，l是板長．若該粒子以速度-v從B點射入電場，豎直方向做勻減速直線運動，加速度沒有變化，豎直方向初速度分量等于，豎直方向運動的位移相等，水平方向運動時間沒有變化，所以將剛好從A點射出，速度方向與v0方向相反．從A到B電場力做功等于動能的增加，從B到A，粒子克服電場力做功等于動能的減小量，電場力做功的數(shù)值相等，所以動能的變化量大小相等，則粒子到達(dá)A點時速度大小為．故A正確；若將q的反粒子（-q，m）以速度-v從B點射入電場，粒子運動時間不變．豎直方向做勻加速直線運動，若偏轉(zhuǎn)距離相同時，豎直分速度大于，射出電場時速度大于v0，不可能到達(dá)A點．故B錯誤．若將q的反粒（-q，m）以速度-v0從B點射入電場，其加速度與正粒子大小相等、方向相反，水平方向運動時間相等，豎直方向做勻加速直線運動，位移大小不變，粒子剛好到達(dá)A點，而且到達(dá)A點時豎直方向分速度大小不變，根據(jù)運動的合成可知，到達(dá)A點的速度等于-v．故C正確．若將粒子以速度-v0從B點射入電場，粒子水平做勻速直線運動，速度大小小于v0，運動時間大于，豎直方向做勻減速直線運動，加速度沒有變化，由于豎直方向分速度小于，粒子沒有到達(dá)A點速度就減為零，所以粒子到不了A點．故D錯誤考點：考查了帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)9、AC【解析】

A.該帶電粒子從A處進入電場后，僅受電場力作用從A點沿虛線運動到B點.由軌跡的彎曲方向可知，它在A點所受電場力的方向必跟A點的場強方向相反，則該粒子帶負(fù)電，故A正確；B.因A處的電場線比B處的電場線疏，故A處場強比B處的小，帶電粒子在A處受到的電場力比在B處受到的電場力小，則該粒子在A處的加速度小于在B處的加速度，B錯誤CD.帶電粒子從A處運動到B處的過程中，電場力做負(fù)功，由動能定理可知其動能減小，電勢能增加，故C正確，D錯誤.10、BC【解析】將貨車的速度進行正交分解，如圖所示：

由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，故v1=vcosθ<v，由于θ不斷減小，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，對整體可知F-M+mg=ma，故F>M+mg，對貨物分析，N-mg=ma，故貨箱對貨物的支持力【點睛】對于斜牽引問題：先確定合運動的方向（物體實際運動的方向），然后分析這個合運動所產(chǎn)生的實際效果（一方面使繩或桿伸縮的效果；另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果）以確定兩個分速度的方向（沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，而沿繩或桿方向的分速度大小相同）．11、CD【解析】由動能定理可知：解得f=1600N；設(shè)能穿透固定木板的厚度為d，則，解得，則子彈不能穿透固定的、厚度是6cm或7cm的木板，選項AB錯誤；當(dāng)木板放在光滑水平面上時，若子彈恰能穿透，設(shè)木板厚度為x，則由動量守恒：；由能量關(guān)系：；聯(lián)立解得：x=4.5cm，則子彈能夠穿透放在光滑水平面上的質(zhì)量為8g，沿速度方向長度為3cm或者4cm的木塊，選項CD正確；故選CD.點睛：此題考查動能定理及動量定理的應(yīng)用；關(guān)鍵要知道子彈穿過不同厚度的木板時所受的阻力相同；子彈穿過放置在光滑水平地面上的木板時滿足動量守恒及能量守恒關(guān)系.12、CD【解析】

A．固定在a點的點電荷在b點的電場強度大小E1=kq(2l)2，方向由a點指向b點；固定在c點的點電荷在b點的電場強度大小E2=kq(2l)BD．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，b、d兩點的電勢相等，則電子過b、d點時的電勢能相等；據(jù)能量守恒知，在b點從靜止釋放的電子，到達(dá)d點時動能為零．故B項不符合題意，D項符合題意；C．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，ac連線上中點的電勢最低；故C項符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AmghBC【解析】

(1)驗證機械能守恒，即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，不需要測量重錘的質(zhì)量，所以不需要天平；由于使用電火花計時器，所以不需要秒表；實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求解重力勢能的減小量和動能的增加量，故必須使用的器材是選項A；(2)從打點到打點的過程中，重物的重力勢能減少量為；點的速度，則動能的增加量為；(3)由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故選項C正確．14、2.28;2.26;在實驗誤差允許的范圍內(nèi)機械能是守恒的【解析】

紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．【詳解】重力勢能減小量等于．利用勻變速直線運動的推論，可得B點的速度為，，由于重力勢能減小量略大于動能的增加量，在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒．【點睛】要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部