黑龍江省哈爾濱市師范大學(xué)附屬中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2019年春節(jié)期間，中國科幻電影里程碑的作品《流浪地球》熱播，人類帶著地球“流浪”至靠近木星時(shí)，上演了地球的生死存亡之戰(zhàn)．影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，使地球完成一系列變軌操作，其逃離過程如圖所示，地球在橢圓軌道I上運(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)B變軌，進(jìn)入圓形軌道II，在圓形軌道II上運(yùn)行到B點(diǎn)時(shí)再次加速變軌，從而最終擺脫太陽束縛．對(duì)于該過程，下列說法正確的是A．在軌道I上B點(diǎn)的動(dòng)能等于在軌道II上B點(diǎn)的動(dòng)能B．沿軌道I運(yùn)行的周期小于沿軌道II運(yùn)行的周期C．沿軌道I運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度D．在軌道I上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程，速度逐漸增大2、秋千的吊繩有些磨損．在擺動(dòng)過程中，吊繩最容易斷裂的時(shí)候是秋千A．在下擺過程中 B．在上擺過程中C．?dāng)[到最高點(diǎn)時(shí) D．?dāng)[到最低點(diǎn)時(shí)3、(本題9分)人站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上，當(dāng)體重計(jì)示數(shù)增大時(shí)，可能的原因是（）A．電梯勻速上升 B．電梯勻減速上升 C．電梯勻減速下降 D．電梯勻加速下降4、(本題9分)16世紀(jì)末，對(duì)落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的科學(xué)家是（）A．亞里士多德B．伽利略C．牛頓D．胡克5、(本題9分)體育課結(jié)束后，小聰撿起一樓地面上的籃球并帶到四樓教室放下．已知籃球的質(zhì)量為600g，教室到一樓地面的高度為10m，則該過程中，小聰對(duì)籃球所做的功最接近于（）A．10J B．60J C．100J D．6000J6、如圖所示，有一直角三角形粗糙斜面體ABC，已知AB邊長為h，BC邊長為2h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。第一次將BC邊固定在水平地面上，小物體從頂端沿斜面恰能勻速下滑；第二次將AB邊固定于水平地面上，讓該小物體從頂端C靜止開始下滑，那么（）A．小物體兩次從頂端滑到底端的過程中，克服摩擦力做功相等B．無法比較小物體這兩次從頂端滑到底端的過程中，小滑塊克服摩擦力做功的大小C．第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小2D．第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小7、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中（）A．小球的機(jī)械能保持不變B．小球受的合力對(duì)小球不做功C．水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大8、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．如果需要，可以定點(diǎn)在北京的正上方B．衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同C．在軌道上運(yùn)行的線速度大于7.9km/sD．所有同步衛(wèi)星離地面的高度都相等9、(本題9分)如圖，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中正確的是（）A．小球和彈簧總機(jī)械能守恒B．小球的重力勢能隨時(shí)間均勻減少C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量10、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行周期越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大C．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小11、放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為30mB．2～6s內(nèi)拉力做功為40JC．滑動(dòng)摩擦力的大小為5ND．2s～6s內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功為40J12、(本題9分)如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是A．下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為1m/sD．系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為J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)小明利用如圖裝置用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺(tái)上，一塊長度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點(diǎn)，將光電門固定在A的正下方B處．調(diào)整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較小鐵片在釋放點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的勢能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．取作為小鐵片經(jīng)過光電門時(shí)速度．d為小鐵片長度，t為小鐵片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間，可由計(jì)時(shí)器測出．（1）用計(jì)算小鐵片動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測量小鐵片長度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過光電門時(shí)速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時(shí)速度v2___（選填偏大，偏?。?）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過光電門時(shí)中間時(shí)刻和中間位置速度不相等；③長度d值的測量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是（選填序號(hào)）．14、（10分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)與一傾斜軌道平滑連接，滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可忽略阻力．讓滑塊A在左側(cè)傾斜軌道的P點(diǎn)由靜止釋放，然后與靜止在光電門C和光電門D之間的滑塊B發(fā)生碰撞，如圖所示．（1）實(shí)驗(yàn)中滑塊B備有甲乙兩種：其中甲種滑塊左端裝有彈性圈，乙種滑塊左端裝有橡皮泥，與滑塊A碰撞后會(huì)粘在一起．若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”）；（2）某同學(xué)選取左端裝有橡皮泥的滑塊B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩滑塊的質(zhì)量分別為mA和mB，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過光電門C的時(shí)間為t1，與滑塊B粘在一起后通過光電門D的時(shí)間為t2，則在誤差允許的范圍內(nèi)，只需驗(yàn)證等式______成立即說明碰撞過程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒；（3）在上一問的某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過光電門C和光電門D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑塊A和滑塊B的質(zhì)量之比為mA：mB=______．三、計(jì)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)如圖所示，光滑的直角細(xì)桿AOB固定在豎直平面內(nèi)，OA桿水平，OB桿豎直．有兩個(gè)質(zhì)量相等均為0.3kg的小球a與b分別穿在OA、OB桿上，兩球用一輕繩連接，輕繩長L=25cm．兩球在水平拉力F作用下目前處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與OB桿的夾角θ=53°，求：(1)此時(shí)細(xì)繩對(duì)小球b的拉力大小，水平拉力F的大小；(2)現(xiàn)突然撤去拉力F，兩球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)OB桿足夠長，運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)繩始終繃緊，則當(dāng)θ=37°時(shí)，小球b的速度大?。╯in37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）16、（12分）(本題9分)如圖所示，木塊A質(zhì)量=2kg，木板B質(zhì)量=5kg，質(zhì)量為=3kg的小木塊C（可看成質(zhì)點(diǎn)）置于木板B的最右端，水平地面光滑，B、C間動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25。開始時(shí)B、C均靜止，現(xiàn)使A以=9m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以1m/s速度彈回。已知A與B的碰撞時(shí)間極短，此后的運(yùn)動(dòng)過程中C始終未從B上脫落。G取10m/,求：（1）A、B碰后瞬間B木板的速率；（2）此后的運(yùn)動(dòng)過程中木塊C的最大速率；（3）木板B的最小長度。17、（12分）在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點(diǎn)上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點(diǎn)由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中虛線所示。兩星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉(zhuǎn)，圖中兩條圖線與橫、縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)為已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的質(zhì)量比；(3)在星球N上，物體Q向下運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度。

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、B【解析】

A.因?yàn)閺臋E圓軌道I上的B點(diǎn)加速才能進(jìn)入圓形軌道II，則在軌道I上B點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道II上B點(diǎn)的動(dòng)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.因?yàn)樵跈E圓軌道I的半長軸a小于在圓軌道II的半徑R，由開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可得，可知沿軌道I運(yùn)行的周期小于沿軌道II運(yùn)行的周期，選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)可知，沿軌道I運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在軌道I上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程，引力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，即速度逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2、D【解析】試題分析：單擺在擺動(dòng)的過程中，靠徑向的合力提供向心力，通過牛頓第二定律分析哪個(gè)位置拉力最大．因?yàn)閱螖[在擺動(dòng)過程中，靠徑向的合力提供向心力，設(shè)單擺偏離豎直位置的夾角為θ，則有：T﹣mgcosθ=m，因?yàn)樽畹忘c(diǎn)時(shí)，速度最大，θ最小，則繩子的拉力最大，所以擺動(dòng)最低點(diǎn)時(shí)繩最容易斷裂．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．3、C【解析】試題分析：由于體重計(jì)的示數(shù)增大，故小明處于超重狀態(tài)，小明受到的加速度是向上的；A中的加速度為0，A不對(duì)；B與C的加速度方向都是向下的，故B、C均不對(duì)，D的加速度是向上的，故D是正確的．考點(diǎn)：超重現(xiàn)象．4、B【解析】將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的科學(xué)家是伽利略，故選B.5、B【解析】

小聰對(duì)籃球所做的功最接近于克服重力做功W=mgh=0.6×10×10J=60JA．10J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．60J，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．100J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．6000J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。6、D【解析】

AB．根據(jù)做功公式知，第一次滑到底端的過程中克服摩擦力做功為：W1＝μmgcos∠C?h，第二次滑到底端的過程中克服摩擦力做功為：W2＝μmgcos∠A?h，因?yàn)椤螩＜∠A，所以W1＞W(wǎng)2，故AB錯(cuò)誤；CD．因?yàn)榈谝淮涡∥矬w在斜面上勻速下滑，所以有mgsin∠C=μmgcos∠C解得；第二次下滑過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mg?2h?μmgcos∠A?h＝mv2，且有cos∠A＝，解得第二次小物塊滑到底端的速度為故C錯(cuò)誤，D正確。7、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動(dòng)能沒變，由于重力做負(fù)功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機(jī)械能不守恒A錯(cuò)，B對(duì)．因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動(dòng)，即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時(shí)功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的，C錯(cuò)D對(duì)．考點(diǎn)：動(dòng)能定理、功率點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理，通過功率公式分析瞬時(shí)功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題8、BD【解析】

A．同步衛(wèi)星的軌道是一定的（赤道的上方），故A錯(cuò)誤；B．地球同步衛(wèi)星與地球同步，則周期相同，故B正確；C．地球第一宇宙速度是衛(wèi)星靠近地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)，得：，r越大，v越小，可知衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．地球同步衛(wèi)星與地球同步，則周期相同，根據(jù)，解得：可知，軌道半徑的大小都相等，即高度相同，故D正確。故選BD．9、AD【解析】

A．在此過程中只有重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧總機(jī)械能守恒，故A正確；C．小球下落剛接觸彈簧時(shí)，僅受重力，加速度為重力加速度，速度繼續(xù)增大，當(dāng)小球向下運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，重力等于彈簧向上的彈力，此時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值，再向下運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧彈力大于重力，加速度向上，小球開始減速，直到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零。所以b→c小球的動(dòng)能先增大后減少，b點(diǎn)不是小球速度最大的點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；B．由上分析可知小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中做變速運(yùn)動(dòng)，所以重力勢能并不隨時(shí)間均勻減少，故B錯(cuò)誤；D．在此過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球在a、c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，故球減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能的增加量，故D正確。故選AD.10、AD【解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；由萬有引力公式可得運(yùn)行周期，故半徑越大，運(yùn)行周期越大，故A正確．由萬有引力公式可得運(yùn)行線速度，故半徑越大，運(yùn)行速度越??；故B錯(cuò)誤；由可知，衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.11、AB【解析】

A.在0～6s內(nèi)物體的位移大小為：x（4+6）×6m＝30m;故A項(xiàng)符合題意.B.P-t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示拉力做功的大小，則拉力做功為：W＝10×4J＝40J．故B項(xiàng)符合題意.C.在2～6s內(nèi)，v＝6m/s，P＝10W，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力為f＝F，得到f＝FNN，故C項(xiàng)不合題意.D.2s～6s內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功為W＝-fx′（4×6）J＝-40J，故D項(xiàng)不合題意.12、BD【解析】當(dāng)B下滑到水平面時(shí)，A還在繼續(xù)下滑，此時(shí)輕桿對(duì)A有作用力且做功，所以下滑整個(gè)過程中A球機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤，但兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故B正確，當(dāng)B下滑到地面時(shí)，A正好運(yùn)動(dòng)到了B開始時(shí)的位置，這時(shí)兩球的速度相等，系統(tǒng)具有的機(jī)械能為，設(shè)兩小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)速度為v，因?yàn)檎麄€(gè)過程機(jī)械能守恒，所以，得，所以C錯(cuò)誤．下滑整個(gè)過程中B球機(jī)械能增加量為，所以D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（2）2．52,2m/s（2）偏小（3）①②【解析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知v2即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)都有．（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會(huì)不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理具有的缺陷，結(jié)果出現(xiàn)一致性偏差，如①和②．考點(diǎn)：考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．名師點(diǎn)睛：對(duì)于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量；抓住某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度的大小是解題的關(guān)鍵．14、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用左端裝有橡皮泥的乙種滑塊．若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用左端裝有彈性圈的甲種滑塊．(2)設(shè)遮光條寬度為d，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過光電門C的時(shí)間為t1，則滑塊A通過光電門C的速度；與滑塊B粘在一起后通過光電門D的時(shí)間為t2，則滑塊A與滑塊B粘在一起后通過光電門D的速度；若碰撞過程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則，即，整理得：或．(3)某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過光電門C和光電門D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，則，解得：．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)F=4N(2)vb=0.6m/s【解析】【分析】先對(duì)b球研究，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件救出繩子的拉力大??；再對(duì)a球研究，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式，即可求出水平拉力F的大??；撤去拉力F后，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律列式，運(yùn)用速度的分解法得到兩個(gè)小球速度大小的關(guān)系，聯(lián)立即可即可求得b球的速度大小；