2022年安徽省廬江盛橋中學(xué)物理高一下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請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，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(cuò)選和不選得零分）1、2017年，人類(lèi)第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前的某一時(shí)刻，他們相距L，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬(wàn)有引力常量為G，結(jié)合牛頓力學(xué)知識(shí)可算出這一時(shí)刻兩顆中子星的質(zhì)量之和為（）A．4π2C．G4π2、(本題9分)如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法．如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說(shuō)法正確的是()A．輪胎受到的拉力對(duì)輪胎不做功B．輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功C．輪胎受到的重力對(duì)輪胎做了正功D．輪胎受到地面的支持力對(duì)輪胎做了正功3、在不計(jì)空氣阻力的條件下，下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒的是A．小孩沿滑梯勻速滑下B．起重機(jī)吊著貨物勻速上升C．用力推箱子在水平地面上加速滑行D．被拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步。以下敘述中，正確的說(shuō)法是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，并測(cè)出了萬(wàn)有引力常量B．愛(ài)因斯坦提出：在一切慣性參照系中，測(cè)量到的真空中的光速c都一樣C．開(kāi)普勒在牛頓萬(wàn)有引力定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D．由愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知，質(zhì)量就是能量，質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化5、(本題9分)下列所述的實(shí)例中（均不計(jì)空氣阻力），機(jī)械能守恒的是（）A．小石塊被豎直向上拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程B．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程C．人乘電梯，人隨電梯加速上升的過(guò)程D．子彈射穿木塊，子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程6、(本題9分)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合1961年，美國(guó)《科學(xué)》雜志刊登了根據(jù)伽利略當(dāng)年描述的實(shí)驗(yàn)裝置所進(jìn)行的一項(xiàng)重復(fù)性斜面實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的傾角為3.73°,使用水鐘測(cè)量時(shí)間，其結(jié)果見(jiàn)下表S（英尺為單位）V（毫升水為單位）159013841072762552340123.5根據(jù)上面的信息，下列判斷正確的是（）A．將自由落體運(yùn)動(dòng)改為沿斜面下滑的設(shè)計(jì)思想是為了方便測(cè)量位移B．水鐘的流水體積與時(shí)間平方成正比C．物體下滑的距離與水鐘記錄體積的平方成正比，說(shuō)明物體沿斜面的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)D．在該實(shí)驗(yàn)中，如果采用質(zhì)量更大些的小球自由滾下，會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯．7、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，結(jié)果兩人向相反方向滑去．已知甲的質(zhì)量為45kg，乙的質(zhì)量為50kg．則下列判斷正確的是（）A．甲的速率與乙的速率之比為10：9B．甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9：10C．甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1：1D．甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1：18、(本題9分)如圖所示，R是一個(gè)光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=110sin100πt（V），則A．電壓表的示數(shù)為11VB．在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表A2的示數(shù)變小C．在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表A1的示數(shù)變大D．在天逐漸變黑的過(guò)程中，理想變壓器的輸入功率變小9、(本題9分)將三個(gè)光滑的平板傾斜固定，三個(gè)平板頂端到底端的高度相等，三個(gè)平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示。現(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個(gè)平板同時(shí)無(wú)初速度地釋放，經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)平板的底端。則下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小10、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置，當(dāng)一重球放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到b位置?，F(xiàn)將重球(視為質(zhì)點(diǎn))從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落，彈簧被重球壓縮到最低位置d，以下關(guān)于重球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的正確說(shuō)法是()A．重球下落壓縮彈簧由a至d的過(guò)程中，重球作減速運(yùn)動(dòng)B．重球下落至b處獲得最大速度C．由a至d過(guò)程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時(shí)重力勢(shì)能減少量D．重球在b位置處具有的動(dòng)能等于小球由c下落到b處減少的重力勢(shì)能11、在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，各用電器均能工作?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)，則A．燈L1B．燈L2C．燈L3D．電壓表和電流表的示數(shù)均減小12、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，球在前，球在后、、、，當(dāng)球與球發(fā)生碰擅后，、兩球的速度可能為（）A．、B．、C．、D．、二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)飛船中帶有基本的測(cè)量工具。(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是_____。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和___。(3)待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為_(kāi)__。14、（10分）用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為d，兩滑塊被彈簧(圖中未畫(huà)出)彈開(kāi)后，左側(cè)滑塊通過(guò)左側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為Δt1，右側(cè)滑塊通過(guò)右側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為Δt2.左側(cè)滑塊質(zhì)量為m1，左側(cè)滑塊的速度大小________.右側(cè)滑塊質(zhì)量為m2，右側(cè)滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積________。若規(guī)定向左為正，彈開(kāi)后兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和表達(dá)式為_(kāi)___________(用題中物理量表示)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）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線另一端固定于O點(diǎn)，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)中細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，求：(1)細(xì)線對(duì)小球拉力F的大??；(2)小球運(yùn)動(dòng)的周期；(3)小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小。16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓形軌道，與水平軌道AB相連接，AB的長(zhǎng)度為x．一質(zhì)量為m的小球，在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始從A向B運(yùn)動(dòng)，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，重力加速度為g．求：(1)小球在C點(diǎn)的加速度大?。?2)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)恒力F的大小．17、（12分）假設(shè)在月球上的“玉兔號(hào)”探測(cè)器，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為R，引力常數(shù)為G．(1)求月球的密度．(2)若將該小球水平拋出后，小球永不落回月面，則拋出的初速度至少為多大？

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、A【解析】

設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G82、B【解析】

設(shè)拉力與水平方向的夾角為α，由于α是銳角，所以輪胎受到的拉力做正功，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題知，輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為180°，則輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功，故選項(xiàng)B正確；輪胎受到的重力豎直向下，支持力豎直向上，而輪胎的位移水平向右，則在豎直方向上沒(méi)有發(fā)生位移，重力和支持力都不做功，故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤.3、D【解析】

A.小孩沿滑梯勻速滑下，動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能不守恒，故A不符合題意；B.起重機(jī)吊著貨物勻速上升，動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能增大，所以機(jī)械能不守恒，故B不符合題意；C.用力推箱子在水平地面上加速滑行，重力勢(shì)能不變，但動(dòng)能增大，所以機(jī)械能不守恒，故C不符合題意；D.被拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故D符合題意。4、B【解析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，A錯(cuò)誤。B.愛(ài)因斯坦提出：在一切慣性參照系中，測(cè)量到的真空中的光速c都一樣，即光速不變?cè)?，B正確。C.開(kāi)普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，C錯(cuò)誤。D.由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量，能量與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念，D錯(cuò)誤。5、A【解析】本題考查對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解，根據(jù)守恒條件，只有重力做功時(shí)機(jī)械能守恒，則只有A是正確的，B中有摩擦力做功，C中有電梯對(duì)人做功，D中有木塊的阻力做功；6、B【解析】

A.在伽利略時(shí)代，將自由落體運(yùn)動(dòng)改為斜面是為了便于測(cè)量時(shí)間，故A錯(cuò)誤；B.伽利略在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)利用水鐘記錄時(shí)間，水鐘的流水體積與時(shí)間成正比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上中位移與時(shí)間的平方成正比，說(shuō)明了物體沿斜面的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與其質(zhì)量無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；7、AC【解析】試題分析：兩人在光滑的冰面上，故他們受合力為零，當(dāng)甲推乙時(shí)，二人的總動(dòng)量守恒，故m甲v甲=m乙v乙，則，選項(xiàng)A正確；二人的相互作用大小相等，方向相反，故甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為二人質(zhì)量的反比，即10：9，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；二人相互作用的時(shí)間相等，作用力又大小相等，故甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1:1，選項(xiàng)C正確；由動(dòng)量守恒可知，甲、乙的動(dòng)量相等，但是甲乙的動(dòng)能不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：動(dòng)量守恒，牛頓第二定律，動(dòng)能的概念．8、BD【解析】

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為110V，根據(jù)電壓之比等于線圈匝數(shù)之比可知，副線圈的電壓的最大值為11V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為U=V=11V，故A錯(cuò)誤；在天變黑的過(guò)程中，光照變?nèi)?，R阻值增大；電路的總電阻減大，由于電壓是由變壓器決定的，輸出的電壓不變，所以次級(jí)電流變小，電流表A2的示數(shù)變??；由于次級(jí)電流減小，則初級(jí)電流也減小，即電流表A1的示數(shù)變小，故B正確，C錯(cuò)誤；由于變壓器的輸入和輸出的功率是相等的，副線圈的電流減小，電壓不變，所以由P=UI可知，輸出的功率要減小，故輸入的功率也要減小，故D正確。故選BD。9、ABD【解析】

A.因?yàn)槿齻€(gè)小球下落的高度差相同，所以重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時(shí)，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時(shí)間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重力對(duì)三個(gè)小球做功相同，也就是合力對(duì)三個(gè)小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動(dòng)量的大小相等，但方向不同，所以三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量不相同，故C錯(cuò)誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小，故D正確。10、BC【解析】

AB.重球接觸彈簧開(kāi)始，彈簧的彈力先小于重力，小球的合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到b位置時(shí)，合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大；然后合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，所以小球由a到d的過(guò)程中，重球先加速運(yùn)動(dòng)，后作減速運(yùn)動(dòng)，b處獲得最大速度，故選項(xiàng)A不合題意，選項(xiàng)B符合題意；C.對(duì)重球a到d運(yùn)用動(dòng)能定理，有mghad+W彈=0-12mva對(duì)重球c到a運(yùn)用動(dòng)能定理，有mghca=12mva2由a至d過(guò)程中重球克服彈簧彈力做的功W克彈=-W彈=mg（hca+had）=mghcd即由a至d過(guò)程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時(shí)重力勢(shì)能減少量，故選項(xiàng)C符合題意；D.重球在b處時(shí)，彈簧有彈性勢(shì)能，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，重球在b處具有的動(dòng)能小于重球由c至b處減小的重力勢(shì)能，故選項(xiàng)D不合題意。11、AD【解析】

當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下時(shí)，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減??；根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，并聯(lián)部分的電壓減小，則燈L2的電流減小，燈L2變暗，電流表的示數(shù)減??；根據(jù)干路電流增大，流過(guò)燈L2的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L3中電流增大，燈L3變亮；并聯(lián)部分電壓減小，則電容器的電壓減小，由Q=CU，可知電容器C的帶電量減小。A.燈L1B.燈L2C.燈L3D.電壓表和電流表的示數(shù)均減小與分析相符，故D項(xiàng)符合題意。12、AB【解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以兩球的初速度方向?yàn)檎较?如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機(jī)械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對(duì)；CD錯(cuò)；故AB正確點(diǎn)睛：兩球碰撞過(guò)程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)量守恒;碰撞過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能可能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律,碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能應(yīng)該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能;同時(shí)考慮實(shí)際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、物體與接觸面間沒(méi)有壓力，摩擦力為零圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R【解析】

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