河南平顶山许昌济源2021-2022学年物理高一下期末检测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）

（

1、(本题9分)在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是

A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。

B．开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。

C．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。

D．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了"场"的概念。

2、质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其

（

）

A．周期为4

B．速度为

C．动能为G0R

D．所受万有引力为

3、(本题9分)下列运动过程中机械能守恒的是(

A．小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动

)

B．跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动

C．摩天轮在竖直平面内匀速转动时,舱内的乘客做匀速圆周运动

D．带电小球仅在电场力作用下做加速运动

4、(本题9分)神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中，飞船距地面的高度为h，己知地球的质量为M、

半径为R，飞船质量为m，万有引力常量为G，则飞船绕地球做匀速圆周运动所需向心力的大小为（

）

A．

B．

C．

D．

5、(本题9分)小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最

低点的过程中，下列说法正确的是()

A．绳对球的拉力不做功

B．球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能

C．绳对车做的功等于球减少的动能

D．球减少的重力势能等于球增加的动能

6、静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t＝4s时停下，其速度﹣时间图象如

图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（

）

A．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功

B．全过程拉力做的功等于零

C．从t＝1s到t＝3s这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值

D．可从t＝1s到t＝3s这段时间内拉力不做功

7、如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交

AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）

A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大

B．沿直线由A到B,各点的电势升高

C．沿中垂线由M到O，电场强度增大

D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功

8、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面

上。现使A瞬时获得水平向右的速度6m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图

象信息可得

A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧弹性势能相同

B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

C．两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2

D．在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶4

9、(本题9分)某电场的电场线分布如图所示，则(

)

A．电荷P带正电

B．电荷P带负电

C．a点的电场强度大于b点的电场强度

D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力

10、(本题9分)2012年6月16日，"神舟九号"飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并于6月18日转入自主控制飞行

与"天宫一号"实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接．在"神舟九号"飞船发射前约20天，"天宫

一号"目标飞行器开始降轨调相，进入对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接．设变轨前和变轨完成后"天宫

一号"的运行轨道均可视为圆轨道，则有(

)

A．"天宫一号"变轨前的线速度小于变轨完成后的线速度

B．"天宫一号"变轨前的角速度小于变轨完成后的角速度

C．"天宫一号"变轨前的向心加速度小于变轨完成后的向心加速度

D．"天宫一号"变轨前的运行周期小于变轨完成后的运行周期

11、(本题9分)将一小球从地面以速度v0竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若该过程中空气阻力

不能忽略，且大小近似不变，则下列说法中正确的是(

A．重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等

B．重力在上升过程与下降过程中的冲量相同

)

C．整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量

D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量

12、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始加速，前进了s距离后速度达到最大值vm．设在加速过

程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f．当速度为v（vm＞v）时，所受牵引力为F，对汽车在这段位移内的有

关物理量，以下说法正确的是（

）

A．汽车的牵引力做功为Fs

C．汽车的速度v=P/F

B．汽车的牵引力做功为mvm2+fs

D．汽车的最大速度vm=P/f

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、6分）(本题9分)图甲是验证机械能守恒定律的装置.一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，

（

光电门固定在A的正下方在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，

遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t.重力加速度大小为g已知.

(1)用刻度尺测量遮光条宽度示数如图乙所示，则遮光条宽度为__________cm；

(2)若在误差允许范围内，

等式gh=_____________成立，

说明钢球F摆过程中机械能守恒.(用题中所给物理量符号表示)

(3)撤掉光电门并在悬点处安装一个拉力传感器(可直接读出各个时刻力的大小)，钢球球心到悬点的距离为L，将钢球

拉至h高处静止释放，测出绳子摆动到竖直位置时的拉力大小为F，若要验证机械能守恒，还需要测量的一个物理量

是______________(用文字和字母表示)；验证该过程机械能守恒的表达式为______________________(用题中所给物理

量符号表示).

14、10分）(本题9分)在利用自由落体"验证机械能守恒定律"的实验中，

（

（1）下列器材中不必要的一项是____（只需填字母代号）

．

A．重物

B．纸带

C．天平

D．50Hz低压交流电源

E．毫米刻度尺

（1）关于本实验的误差，下列说法正确的是____

A．必须选择质量较小的重物，以便减小误差

B．必须选择点迹清晰且第1、1两点间距约为1mm的纸带，以便减小误差

C．必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差

D．本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差

（3）在该实验中，质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的

点，相邻记数点时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g=9.8m/s1．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的

减小量△EP=____J，动能的增加量△EK=____J（两空均保留3位有效数字）

．由此你得到的结论是

__________________________________________。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）

15、12分）(本题9分)如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点，质量均为m，Q与轻质弹簧

（

相连并处于静止状态，P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用．求整个过程中弹簧的最大弹性势能．

16、12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平地面上停有一质量

（

靠一个平台，平台与平板车的高度均为

，长度

的平板车，平板车左端紧

从平板车的左端滑

，一质量

的滑块以水平速度

上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离

求：

。不计空气阻力，重力加速度

滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小；

滑块与平板车间的动摩擦因数。

17、12分）(本题9分)"抛石机"是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长

（

臂的长度L=2m，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角

=37°；将质量为m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋

中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离x=12

m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，取水平地面为重力势能零参考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）石块在最高点的重力势能EP

（2）石块水平抛出的速度大小v0；

（3）抛石机对石块所做的功W。

参考答案

一、选择题：1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）

（

1、A

【解析】

A.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；

B.牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。

C.开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。

D.库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了"场"的概念，选项D错误。

2、A

【解析】

在地球表面上时，由重力等于万有引力，有

卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：

联立可得：

A.卫星的周期

故A项与题意相符；

B.卫星的速度

故B项与题意不相符；

C.卫星的动能

故C项与题意不相符；

D.所受万有引力为

故D项与题意不相符。

3、A

【解析】

A项：小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动，只有重力做功，故小球的机械能守恒，故A正确；

B项：跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动过程中阻力做功，机械能不守恒，故B错误；

C项：转轮始终不停地匀速转动，乘客做匀速圆周运动，所以除了重力做功以外还有其他力做功，C错误；

D项：电场力对小球做功，所以小球机械能不守恒，故D错误。

【点睛】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物

体是否是机械能守恒。

4、A

【解析】神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中所需的向心力等于地球对飞船的万有引力，

其大小为

，故选A.

5、B

【解析】

AD、在小球下摆到最低点的过程中，绳对球的拉力做负功，球的机械能减小，选项AD错误；

BC、对小球，由功能关系，球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能，绳对车做的功等于球克服绳拉力做的功，选项

B正确，C错误.

故选B

6、A

【解析】

A．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所

做的功，A正确；

B．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所

做的功，不等于零，故B错误；

C．由图象可知，物块在0﹣1s内做匀加速直线运动，拉力大于摩擦力，在1s末时刻，PFv0fv0，

1﹣3s内做匀速运动，拉力等于摩擦力，P/F/v0fv0，PP/，C错误；

D．从t=1s到t=3s这段时间内拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，D错误；

故选A．

7、ABC

【解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由

B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，

电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，

故D错误。

8、AC

【解析】

从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被压缩，所以t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，t3

时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态，根据能量守恒可知弹簧弹性势能相同，故A正确；t3时刻两物

块达到共同速度2m/s，且弹簧被拉伸到最长，则从t3到t4时间弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；根据动量守恒

定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2，代入数据解得：m1：m2=1：2，故C正确；由

图可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根据动能的计算式：

，可得在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶8，

故D错误。所以AC正确，BD错误。

9、AD

【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a

的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强

大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。

10、ABC

GMmmv得vGM，所以轨道半径减小，线速度增加，故A正确；

2

【解析】A、据

r2

r

r

B、据G

C、据G

Mmmr2GM

得

r2

r3，所以轨道半径减小，角速度增加，故B正确；

MmmaaGM

得

，所以轨道半径减小，向心加速度增加，故C正确；

r

2

r

2

r3

GM，所以轨道半径减小，周期减小，故D错误。

Mmm22r

D、据G2

r

T得周期T2

点睛：天宫一号绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据半径变化关系分析线速度、角速度、向心加速度

及周期的变化关系。

11、AC

【解析】

根据W=Gh可知，重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等，选项A正确；上升过程中的加速度a上=g+

f

m大于

f

下降过程中的加速度a下=g-，则上升的时间小于下降的时间，即t上<t下，根据I=Gt可知，重力在上升过程中的冲

m

量小于下降过程中的冲量，选项B错误；根据功能关系，整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量，选

项C正确；整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变化量，选项D错误；故选AC.

点睛：解决本题的关键掌握功能关系及动量定律，知道合力做功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，除重力以

外其它力做功与机械能的关系．

12、BCD

【解析】

汽车恒定功率启动，是变加速运动，牵引力是变力，故汽车的牵引力做功不为Fs，故A错误；根据动能定理，有：

W-fs=

；

解得：W=fs+

，故B正确；

汽车的实际功率P=Fv，任意时刻的速度为v=，故C正确；汽车速度达到最大时，是匀速直线运动，牵引力与阻力

平衡，f=F，由于：P=Fvm，故

，故D正确；故选BCD。

【点睛】

本题是恒定功率启动问题，关键是分析清楚汽车的运动规律，知道汽车做加速度减小的变加速运动，然后动能定理列

式分析.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、

0.60

钢球的质量m

【解析】1）由刻度尺读数法则可知：遮光条宽度为

（

；

（2）小球通过光电门的速度为：

，则需要验证：

即在误差允许范围内，等式

成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒；

（3）根据牛顿第二定律有：

，解得：

，可见还需要测量小球的质量m，才能求小球在最

低点的速度，从而求出小球在最低点的动能，需要验证：

即可验证机械能守恒定律。

点睛：本题考查验证机械能守恒定律，关键是明确实验原理，根据物理规律列出相应方程，然后求解讨论即可。

14、C

BD

0.476

0.473

在误差允许的范围内，物体机械能守恒（或者说：在误差允许的范围内，物体减

少的势能等于增加的动能）

【解析】

（1）在"验证机械能守恒定律"的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不需要天平测量物体

的质量，所以天平不必要．故选C.

（1）为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故A错误，D正确；物体自由

1

下落时根据公式h=gt1，其中t=T=0.01s，由此可知，开始所打两个点之间的距离约等于1mm，则第1、1两点间距

2

约为1mm的纸带，打第一个点的速度接