2021-2022学年广东省实验中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)质量为的小球用长为的悬线固定在点，在点正下方处有一光滑圆钉，如图所示，今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线碰到圆钉前后瞬间，下列说法错误的是（）A．小球的线速度之比为B．小球的角速度之比为C．小球的向心加速度之比为D．悬线对小球的拉力之比为2、(本题9分)如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为A． B．C． D．不能确定3、关于物体做曲线运动的条件，下述正确的是()A．物体所受的合力是变力B．物体所受的合力的方向与速度方向不在同一条直线上C．物体所受的合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合力方向一定是变化的4、(本题9分)一个做自由落体运动的物体，下列哪个物理量保持恒定不变（）A．速度B．加速度C．动能D．重力势能5、(本题9分)如图甲所示是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，一带正电的粒子只在静电力作用下，沿电场线从a运动到b。在这过程中，粒子的速度-时间图像如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和电场强度的大小A．φa＞φb，Ea＝EbB．φa＞φb，Ea＜EbC．φa＜φb，Ea＝EbD．φa＜φb，Ea＞Eb6、(本题9分)如图所示，小明在荡秋千，a、b是绳上两点，关于a、b两点的线速度和角速度的大小关系，正确的是（）A．B．C．D．7、如图所示，在匀强电场中有边长L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D点电势大小为4.5VB．D点电势大小为3VC．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BDD．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC8、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．9、(本题9分)如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角α=30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零．则在圆环下滑过程中()A．圆环和地球组成的系统机械能守恒B．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C．弹簧的最大弹性势能为mghD．弹簧转过60°角时，圆环的动能为10、(本题9分)在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动11、(本题9分)下图为八颗行星绕太阳公转轨迹示意图，假设上述行星及小行星带上的行星绕太阳运动轨迹均可看成圆周，忽略行星之间万有引力作用．则下列关于各行星绕太阳做圆周运动的说法中正确的是()A．火星做圆周运动的线速度大于地球做圆周运动的线速度B．火星做圆周运动的加速度小于地球做圆周运动的加速度C．海王星做圆周运动的周期大于天王星做圆周运动的周期D．假设海王星的质量等于天王星的质量，则海王星做圆周运动的动能与它的势能之和小于天王星动能与势能之和12、(本题9分)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车对桥的压力比汽车的重力小B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________________________________．（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．所挂钩码的总质量太大C．所用小车的质量太大14、（10分）(本题9分)实验时，利用实验测得的数据计算表明，重物下落中减少的重力势能总略大于增加的动能．这主要因为()A．选择纸带时，没有选用第一个和第二个点间距离接近2mm的纸带B．实验中，重物下落时速度的计算方法不正确C．刻度尺的精确度太低D．重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功三、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，在光滑的水平面上有一质量为15kg的小车B，上面放一个质量为15kg的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.1．另有一辆质量为10kg的小车A以3m/s的速度向前运动．A与B相碰后连在一起，碰撞时间极短．物体一直在B车上滑动．求：（1）A、B碰撞过程中产生的内能．（1）当车与物体以相同的速度前进时的速度．（3）物体在B车上滑动的距离．16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接，半圆轨道半径，一个质量为的物体放在A处。现作用一水平向右的恒力F。使物块由静止开始运动，当物体运动到B点时。撤去水平恒力F，物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出。后又落回A处。g取，物体可视为质点。空气阻力不计。求：（1）AB的长度L；（2）物体在B点时对轨道的压力；（3）力F的大小。17、（12分）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：滑块的质量和圆轨道的半径；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．

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、D【解析】

当悬线碰到圆钉C前后瞬间，小球水平方向不受力，故小球的线速度不变，故A正确；小球通过最低点时，线速度不变，做圆周运动的半径减半，根据ω=v/r知，则角速度之比1：2，故B正确；小球的向心加速度a=v2/r，半径减半，故小球的向心加速度之比为1:2，故C正确；根据牛顿第二定律：F−mg＝ma，故绳子的拉力F＝mg+ma，因向心加速度之比为1:2，故悬线对小球的拉力之比不等于1:2，故D错误；此题选择错误的选项，故选D．【点睛】本题关键要抓住细绳碰到钉子前后线速度不变，转动半径变化，再由圆周运动的规律，比如向心力公式进行分析．2、A【解析】

杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确3、B【解析】

物体做曲线运动是由于所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，而与合外力是恒力还是变力、合外力方向是否变化均无关，故AD错误，B正确；由牛顿第二定律可知，C错误．4、B【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，过程中加速度恒定，速度在增大，动能在增大，重力做正功，重力势能减小，故B正确．5、A【解析】带正电的粒子从a运动到b，由速度时间图线得到正电荷做加速运动，故电场力从a到b；正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强从a到b，而沿场强方向，电势变小，故a点电势较大，即φa＞φb；因为速度图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即Ea=Eb，故A正确，BCD错误。6、C【解析】由于a、b两点绕同一中心点运动，并且时刻在一条直线上，所以a、b两点的角速度相等，根据，可知，故C正确；故选C7、AD【解析】

AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为9V/3cm=300V/m故C错误D正确。8、CD【解析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．9、CD【解析】试题分析：在圆环下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做功，所以圆环和地球组成的系统的机械能不守恒，A错误；当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向左下方的拉力，故B错误；圆环和地球以及弹簧组成的系统机械能守恒，根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么圆弧的机械能的减小量等于弹性势能增大量，为mgh，C正确；弹簧转过60°角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：，即圆环的动能等于，故D正确，考点：考查了机械能守恒，牛顿第二定律【名师点睛】对物理过程进行受力情况、运动情况、做功情况分析，是解决问题的根本方法．要注意对于圆环来说机械能并不守恒，但对圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，系统的机械能是守恒的．10、ABC【解析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。11、BC【解析】A、根据万有引力提供向心力，即，则可知，由于火星轨道半径大于地球轨道半径，即火星的线速度小于地球的线速度，故选项A错误；B、由得：地球加速度大于火星，选项B正确；C、根据万有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半径大于天王星的半径，故海王星的周期大于天王星的周期，选项C正确；D、假设天王星和海王星质量相等，天王星变轨到海王星轨道需要外力推动做正功，机械能增加，所以海王星机械能大于天王星机械能，选项D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能熟记．12、BC【解析】

ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根据N=mg+m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比B【解析】(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；故选B．14、D【解析】分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功，故选D.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(1)1m/s(3)0.33m【解析】

（1）A与B相碰后连在一起，碰撞时间极短．由动量守恒得：解得：碰撞过程产生的内能，解得：（1）选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B接触到车与物体以相同的速度前进的整个过程中，系统所受合外力为零，根据动量守恒定律得：，解得：（3）选取小车A、B和B车上的物体组成的系统为研究对象，从A、B碰撞后到车与物体以相同的速度前进的过程应用功能关系可得：解得：16、（1）；（2）；（3）【解析】

（1）物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出，则在C点，由重力提供向心力，则有从C到A的过程中，根据平抛运动解得（2）从B到C的过程中，根据动能定理得在B点，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知：物体在