云南省大理新世紀(jì)中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、把一個小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是（）A．小球受到的合力為零B．重力、容器壁的支持力和向心力C．重力、向心力D．重力、容器壁的支持力2、甲、乙、丙、丁四個電阻的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲的阻值最大 B．乙的阻值最大 C．丙的阻值最大 D．丁的阻值最大3、下列說法中符合物理學(xué)發(fā)展史實(shí)的是（）A．開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了行星運(yùn)動的定律B．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動的定律C．開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律，并且找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因D．牛頓總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量4、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落，以地面作為參考平面．當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為()A．2mg B．mg C．mg D．mg5、取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動能恰好是重力勢能的3倍。不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為（）A． B． C． D．6、如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A． B． C． D．7、(本題9分)老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來研究小球之間的碰撞，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高且位于同一直線上，用1、2、3、4、5分別標(biāo)記5個小鋼球.當(dāng)把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時間內(nèi)撞擊其他小球，對此實(shí)驗(yàn)的下列分析中，正確的是（）A．上述實(shí)驗(yàn)中，可觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同B．上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動量守恒C．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的釋放高度D．若只用小球1、2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，可觀察到發(fā)生碰撞后兩小球均反彈并返回初始高度8、(本題9分)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度v、機(jī)械能Ep、位移x、加速度a隨時間t變化的函數(shù)圖象如圖所示，其中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線）（）A． B．C． D．9、如圖所示，在A、B兩點(diǎn)固定兩個電荷量相等的帶負(fù)電點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為其連線中點(diǎn)，在其連線的中垂線上的M點(diǎn)由靜止釋放一個帶正電的粒子q，若僅在電場力作用下開始運(yùn)動，則下列說法中正確的是A．粒子將一直沿中垂線做單方向直線運(yùn)動B．整個運(yùn)動過程中，粒子在O點(diǎn)時速度最大C．整個運(yùn)動過程中，粒子的電勢能保持不變D．從M到O的過程中，粒子的加速度可能一直減小，但速度一定越來越大10、一行星繞恒星作圓周運(yùn)動由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動的加速度為11、2019年6月5日我國在黃海海域使用長征十一號運(yùn)載火箭成功完成“一箭七星”海上發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)，這是中國首次在海上進(jìn)行航天發(fā)射。如圖所示，甲、乙是其中繞著地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星，則下列說法正確的是A．衛(wèi)星甲的線速度大于衛(wèi)星乙的線速度B．衛(wèi)星甲的線速度小于第一宇宙速度C．衛(wèi)星甲的周期大于衛(wèi)星乙的周期D．衛(wèi)星甲的向心加速度大于衛(wèi)星乙的向心加速度12、如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點(diǎn)，則下列說法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運(yùn)行可經(jīng)過一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行B．衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道機(jī)械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運(yùn)行周期最短D．在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減少，機(jī)械能增加二、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)用圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）下列物理量需要測量的是_______，通過計(jì)算得到的是________。（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．與下落高度對應(yīng)的重錘的運(yùn)動時間C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)重力勢能減少量的表達(dá)式___，動能増加量的表達(dá)式______。14、（10分）(本題9分)“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，接通開關(guān)S，對電路中的電容器充電．充電后，該電容器______（選填“上”或“下”）極板帶正電荷．若電容器的兩個極板分別帶上了電荷量均為Q的等量異號電荷，此時電容器所帶的電荷量為______．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）如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC處在勻強(qiáng)電場中，電場方向與三角形ABC所在平面平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從B點(diǎn)移動到A點(diǎn)，其電勢能減少W；該粒子從B點(diǎn)移動到C點(diǎn)，其電勢能減少2W。若將該粒子從A點(diǎn)沿垂直于BC方向射出，粒子恰好通過C點(diǎn)，不計(jì)粒子所受重力，求(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向；(2)粒子從A點(diǎn)射出時的速度大小。16、（12分）一輛質(zhì)量為m的汽車通過一座拱橋，拱橋橋面的側(cè)視圖可視為半徑為R的圓弧的一部分，重力加速度用g表示，汽車可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）求汽車以大小為v的速度通過橋頂（橋的最高點(diǎn)）時汽車受到的支持力的大小FN；（2）要保證汽車不脫離橋面，汽車的速度不得超過多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上與圓弧的圓心O等高的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動．已知物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．試求：（1）物體釋放后，第一次到達(dá)B處的速度大小，并求出物體做往返運(yùn)動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程s；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時，對圓弧軌道的壓力的大??；（3）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D（E、O、D為同一條豎直直徑上的3個點(diǎn)），釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件．

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】

勻速圓周運(yùn)動的合力總是指向圓心，故又稱向心力；小球受重力和支持力，兩個力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力；【詳解】小球沿光滑的球形容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，對小球受力分析，小球受重力，支持力，合力指向圓心，提供向心力，故ABC錯誤，D正確．【點(diǎn)睛】向心力是效果力，勻速圓周運(yùn)動中由合外力提供，是合力，與分力是等效替代關(guān)系，不是重復(fù)受力！2、A【解析】

由歐姆定律可知，則U-I圖像的斜率等于電阻的大小，由圖像可知，甲的阻值最大，丁電阻最??；A.甲的阻值最大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.乙的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.丙的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.丁的阻值最大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；3、B【解析】

ABC．開普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因；選項(xiàng)AC錯誤，B正確；D．牛頓在開普勒行星運(yùn)動定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出萬有引力定律，卡文迪許測出了萬有引力常量，選項(xiàng)D錯誤；4、B【解析】動能和重力勢能相等時，下落高度為h＝，速度v＝＝，故P＝mg·v＝mg，B選項(xiàng)正確．5、A【解析】

根據(jù)機(jī)械能守恒定律以及已知條件：拋出時動能恰好是重力勢能的3倍，分別列式即可求出落地時速度與水平速度的關(guān)系，從而求出物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角；【詳解】設(shè)拋出時物體的初速度為，高度為h，物塊落地時的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：據(jù)題有：聯(lián)立解得：則，可得：，故選項(xiàng)A正確，BCD錯誤?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理平拋運(yùn)動，并要掌握平拋運(yùn)動的研究方法：運(yùn)動的分解。6、A【解析】

兩球之間的相互吸引力，則兩球帶等量異種電荷；假設(shè)A帶電量為Q，B帶電量為﹣Q，兩球之間的相互吸引力的大小是：第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為：C與B接觸時先中和再平分，則C、B分開后電量均為：這時，A、B兩球之間的相互作用力的大?。?。A.與運(yùn)算結(jié)果相符，A正確。B.與運(yùn)算結(jié)果不符，B錯誤。C.與運(yùn)算結(jié)果不符，C錯誤。D.與運(yùn)算結(jié)果不符，D錯誤。7、AB【解析】

A.上述實(shí)驗(yàn)中，由于5個球是完全相同的小球，則相互碰撞時要交換速度，即第5個球被碰瞬時的速度等于第1個球剛要與2球碰撞時的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項(xiàng)A正確；B.上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)碰撞過程無能量損失，則機(jī)械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項(xiàng)B正確；C.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同；故C錯誤；D.若只用小球1、2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，則到達(dá)最低點(diǎn)時1球的速度是2球的兩倍，相碰后兩球交換速度各自反彈，則可觀察到發(fā)生碰撞后小球2的高度是小球1的兩倍，選項(xiàng)D錯誤。8、ABC【解析】

A．以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，則將一物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，物體做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，方向向下，則有，V是t的線性函數(shù)，故A正確；B．以拋出點(diǎn)為零勢能，重力勢能恒為正，，與t成二次函數(shù)關(guān)系，故B正確；C．位移的大小為：，所以x隨時間成二次函數(shù)關(guān)系，故C正確；D．豎直上拋運(yùn)動的加速度恒為g，向下為正，所以，故D錯誤。故選ABC。9、BD【解析】

A.點(diǎn)電荷在從M到O的過程中，所受的電場力方向豎直向下，做加速運(yùn)動，越過O點(diǎn)后，所受的電場力方向豎直向上，根據(jù)對稱性知粒子運(yùn)動到關(guān)于M點(diǎn)對稱的位置時速度減至零，然后，向上運(yùn)動到M點(diǎn)，再周而復(fù)始，所以粒子將一直沿中垂線MO做往復(fù)直線運(yùn)動，故A項(xiàng)不符合題意；B.整個運(yùn)動過程中，粒子在O點(diǎn)時，電場力為零，加速度為零，速度最大，故B項(xiàng)符合題意；C.整個運(yùn)動過程中，電場力做正功時電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加，其電勢能并不是保持不變，故C不符合題意；D.從M到O的過程中，電場線分布情況不清楚，電場強(qiáng)度的大小變化不清楚，粒子受到的電場力可能一直減小，則加速度一直減小，速度越來越大，故D項(xiàng)符合題意。10、ABD【解析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項(xiàng)：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯誤；D項(xiàng)：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動的加速度為，故D正確。11、BC【解析】

由可知：A.由可知，衛(wèi)星甲的線速度小于衛(wèi)星乙的線速度，選項(xiàng)A錯誤；B.第一宇宙速度是所有環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的最大速度，則衛(wèi)星甲的線速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)B正確；C.由可知，衛(wèi)星甲的周期大于衛(wèi)星乙的周期，選項(xiàng)C正確；D.由可知，衛(wèi)星甲的向心加速度小于衛(wèi)星乙的向心加速度，選項(xiàng)D錯誤；12、BC【解析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行，需要在P點(diǎn)和Q點(diǎn)加速兩次。故A錯誤；B.衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道需要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以機(jī)械能增大。故B正確；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運(yùn)行時，只有萬有引力對它做功，其機(jī)械能守恒，則它在P點(diǎn)的機(jī)械能等于在Q點(diǎn)的機(jī)械能．故D錯誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD【解析】

第一空：實(shí)驗(yàn)中需要直接測量的是重錘下落的高度，故選C；第二空：通過計(jì)算得到的是與下落高度相對應(yīng)的重錘的瞬時速度，故選D。第三空：重錘重力勢能的減少量為，第四空：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論有：，故重錘動能的增加量為14、上Q【解析】

[1]圖中電容器充電過