江蘇省七校聯(lián)盟2022年高一物理第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)如圖，輕繩的一端系在固定光滑斜面上的O點，另一端系一小球．給小球一個初速度使它在斜面上做完整的圓周運動，a、b分別為最低點和最高點，則小球A．重力的瞬時功率始終為零B．所受的向心力大小不變C．在b點的速度不可能為零D．在a點所受輕繩拉力一定大于小球重力2、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（）A．牛頓卡文迪許 B．開普勒伽利略C．開普勒卡文迪許 D．牛頓伽利略3、(本題9分)設(shè)地球表面處重力加速度為g，地球半輕為R，在地球赤道平面上距地面高度為2R處的重力加速度為g'，則gg'等于(A．0.25B．0.5C．4D．94、下列說法中正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)行星運動定律B．卡文迪許測定了萬有引力常量C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的說法5、人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）在軌道運行的過程中，常常需要變軌。除了規(guī)避“太空垃圾”對其的傷害外，主要是為了保證其運行的壽命。據(jù)介紹，由于受地球引力影響，人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）運行軌道會以每天100米左右的速度下降。這樣將會影響人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）的正常工作，常此以久將使得其軌道越來越低，最終將會墜落大氣層．下面說法正確的是（）A．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小B．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的向心加速度減小C．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小D．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞角速度減小6、(本題9分)降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則降落傘A．下落的時間越短 B．下落的時間越長C．落地時速度越小 D．落地時速度越大7、(本題9分)如圖所示，小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到彈簧壓縮量最短的過程中，下列敘述中正確的是（）A．小球的機械能守恒B．小球一直做減速運動C．小球的動能先增大后減小D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變8、(本題9分)關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是（）A．電容器所帶的電荷量越多，電容越大B．電容器兩極板間電壓越高，電容越大C．電容器不帶電時，電容也不為零D．電容是描述電容器儲存電荷能力的物理量9、(本題9分)“嫦娥四號”探測器繞月球做勻速圓周運動時，由天文觀測可得其運行周期為T、線速度為v，已知萬有引力常量為G，則由此可求出A．月球的半徑B．月球的質(zhì)量C．“嫦娥四號”運動的軌道半徑D．“嫦娥四號”受到月球的萬有引力大小10、(本題9分)如圖所示，高h=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機械能減少了7J11、(本題9分)如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,A、B發(fā)生相對滑動,A、B都向前移動一段距離,在此過程中，下列判斷正確的是()A．外力F做的功等于A和B動能的增加之和B．B對A的摩擦力所做的功等于A的動能增量C．A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D．外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為的滑塊在水平面上以速度v撞上勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開．已知滑塊與水平面間的動摩擦因素為，整個過程彈簧未超過彈性限度且二者未栓接，則下列判斷正確的是（）A．滑塊向右運動過程中,滑塊機械能一直減小B．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊的機械能先減小后增大C．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直減小D．滑塊最終停在距離彈簧右端的右邊處處二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某物理興趣小組猜想向心力大小與小球質(zhì)量、半徑及角速度有關(guān)。現(xiàn)做如下實驗，用細線穿過光滑筆桿中，一端拴住小球，另一端用一只手牽住，另一只手抓住筆桿并用力轉(zhuǎn)動，使小球做圓周運動，可近似認為細線拉力提供了小球所器的向心力，實驗過程如下：（1）在保證小球質(zhì)量和角速度不變的條件下，通過改變小球做圓周運動的_____，感受向心力的大?。唬?）換用不同質(zhì)量的小球，在保證_____和半徑不變的條件下，感受向心力的大??；（3）在小球質(zhì)量為m和運動半徑為R不變的條件下，小球做圓周運動所在平面距水平地面的高度為H，當角速度增加到某值時，細線突然斷掉，小球做平拋運動，測得小球落地點到轉(zhuǎn)軸的水平距離為x，當?shù)刂亓铀俣葹間，則細線恰好斷裂時，小球的速度大小是_____，細線所能承受的最大拉力是_____（用題中字母符號表示）。14、（10分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中采用重物自由下落的方法．（1）某同學列舉實驗中用到的實驗器材為：鐵架臺、打點計時器及復寫紙片、紙帶、秒表、低壓交流電源、導線、重錘，其中不必要的是__________________________；缺少的是_________________________．（2）用公式進行驗證時，對紙帶上起點的要求是______________________，為此目的，所選紙帶的第一、二兩點間距應接近__________________．（3）如果以為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應是下圖中的____________，其斜率等于__________________的數(shù)值．A．B．C．D．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)地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比r1∶r2=1∶4.求:(1)線速度之比;(2)角速度之比;(3)運行周期之比;(4)向心力之比.16、（12分）(本題9分)如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為2m的木板，靜止在光滑水平面上，木板左端固定著一根輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量m=1kg，大小不計的木塊，從木板右端以未知初速度開始沿木板向左滑行，最終回到了木板右端剛好與未從木板滑出。若在木塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能可達到的最大值為6J，木塊與木板間滑動摩擦力大小保持不變，求：（1）當彈簧彈性勢能最大時，木塊的速度與初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木塊在木板上滑動的過程中系統(tǒng)損失的機械能。

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】A.重力有沿斜面向下的分力，只有在a、b兩點重力沿斜面向下的分力與速度方向垂直，其他位置不垂直，重力的瞬時功率不是始終為零，故A錯誤；B.由于重力做功，小球做的不是勻速圓周運動，所受的向心力大小改變，故B錯誤；C.在b點向心力最小為重力沿斜面向下的分力，b點的速度不可能為零，故C正確；D.在b點速度最小時在a點速度最小，輕繩拉力最小．設(shè)在b點最小速度為v1，a點速度為v2，斜面傾角為θ，則：，，，聯(lián)立解得，最小拉力為T=6mgsinθ，由于θ未知，拉力不一定大于小球重力，故D錯誤．故選C2、A【解析】牛頓根據(jù)行星的運動規(guī)律和牛頓運動定律推導出了萬有引力定律，經(jīng)過100多年后，由英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準確的得到萬有引力常量，故選項A正確．點睛：記住一些科學家的主要貢獻，相當于考查了物理學史．3、D【解析】

在地球表面，根據(jù)萬有引力定律近似等于重力可得：GMmR2=mg①

當GMm(3R)2=mg'②

聯(lián)立①②式可得：gg'=9【點睛】本題考查萬有引力定律及其應用，解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力這一重要理論，必須搞清哪一位置所受的萬有引力等于哪一位置的重力。4、B【解析】

A、牛頓提出了萬有引力定律，故A錯誤。B、卡文迪許用扭秤實驗證明萬有引力定律是正確的，并測出萬有引力恒量，故B正確。C、開普勒提出了行星運動三大定律，故C錯誤。D、哥白尼提出“日心說”，“地心說”最初由古希臘學者歐多克斯提出,后經(jīng)亞里多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來，故D錯誤。5、C【解析】

衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：故在軌道半徑減小后，周期減小，線速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.6、D【解析】本題考查的是運動的合成與分解問題，降落傘在勻速下降，風也是勻速吹得，下落時間與水平速度無關(guān)，高度一定，所以下落時間一定，A、B錯誤；水平速度越大，豎直速度不變，則其合速度越大，所以C錯誤，D正確．7、CD【解析】

小球壓縮彈簧的過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機械能不守恒，選項A錯誤；小球開始受到的重力大于彈力，加速度方向向下，做加速運動，然后重力小于彈力，加速度方向向上，做減速運動，所以小球的動能先增大后減小。故B錯誤，C正確。對小球和彈簧的系統(tǒng)，因為只有重力和彈力做功，則小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和不變，即系統(tǒng)的機械能的總和不變。故D正確。故選CD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)的機械能是守恒的，但是小球的機械能不守恒，知道小球壓縮彈簧的過程中加速度和速度的變化規(guī)律．8、CD【解析】電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，電容器的電容是由電容器本身的性質(zhì)決定的，與電容器所帶電荷量及兩極板間的電壓無關(guān)；電容器的電容是定值，未充電時，電容保持不變，但不是零，CD正確．【點睛】電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無關(guān)，根據(jù)平行板電容器的決定式可知電容與兩極板的距離、正對面積有關(guān)．9、BC【解析】

A.因為不知道“嫦娥四號”探測器軌道離月球表面的高度，無法求出月球的半徑，A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，且聯(lián)立可求出月球質(zhì)量，B正確。C.根據(jù)可求出軌道半徑，C正確。D.因為“嫦娥四號”探測器質(zhì)量未知，無法求出萬有引力大小，D錯誤。10、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機械能減少了，D正確．【點睛】應明確阻力做功等于機械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。11、BD【解析】

A、A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B對地的位移不等，A對地的位移小于B對地的位移，即對A根據(jù)動能定理有：對B根據(jù)動能定理有：聯(lián)立可以得到：，即外力F做的功大于A和B動能的增加之和，故A錯誤，B正確；C、由于A與B之間的摩擦力大小相等，而且，所以A對B的摩擦力所做的功不等于B對A的摩擦力所做的功，故C錯誤；D、對B根據(jù)動能定理有：，則，即外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和，故D正確。12、ACD【解析】A、滑塊向右運動是從彈簧壓縮量最大時開始的，此時受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時彈簧的彈力大于摩擦力，但當彈簧伸長到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力．所以滑塊向右運動過程中，是先加速，后減速，即滑塊的機械能先增大后減小，故A錯誤；

B、滑塊向左運動與彈簧接觸過程中，彈簧彈力和摩擦力對滑塊做負功，滑塊的機械能減小，滑塊向右運動過程中由A分析知，滑塊的機械能先增大后減小，故B錯誤；

C、在滑塊與彈簧接觸過程中，在滑塊運動過程中地面對滑塊的摩擦力一直對滑塊做負功，故系統(tǒng)機械能一直在減小，故C正確；

D、根據(jù)動能定理，滑塊運動過程中只有摩擦力對滑塊做功，根據(jù)動能定理有解得：，故D正確．點睛：解決此類問題，要正確的分析物體運動的過程及物體的受力情況，并會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力，當物體接觸彈簧后向右運動的過程中，開始是加速運動的，當彈力和摩擦力相等時，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速運動，彈力和摩擦力相等時即為一個臨界點．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、半徑角速度【解析】

（1）[1]研究向心力大小的影響因素需要用到控制變量法，在保證小球質(zhì)量和角速度不變的條件下，通過改變小球做圓周運動的半徑，感受向心力的大小。（2）[2]換用不同質(zhì)量的小球，在保證角速度和半徑不變的條件下，感受向心力的大小。（3）[3]小球在細線斷裂后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知，豎直方向上水平方向上x'＝vt小球落地點到轉(zhuǎn)軸的水平距離為x，根據(jù)幾何關(guān)系可知聯(lián)立解得:[4]根據(jù)向心力公式可知，細線所能承受的最大拉力14、（1）秒表，刻度尺；（2）初速度為零，2mm；（3）D，g；【解析】

(1)其中不必要的器材是：秒表，通過打點計時器打出的點可以計算時間．缺少的是刻度尺，我們需要刻度尺測量計數(shù)點間的距離．(2)用公式=mgh進行驗證時，對紙帶上起點的要求是初速度為零，所以所選紙帶的第一、二兩點間距應接近h=，(3)利用v2?h圖線處理數(shù)據(jù)，如果mgh=，那么=gh，知?h圖線是過原點的傾斜直線，故選：D；圖線的斜率為重力加速度g.【點睛】利用v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，如果mgh=，那么-h圖線是過原點的傾斜直線，圖線的斜率就等于g．三、計算題要求解題步驟，和