山西省临汾市襄汾中学2021-2022学年物理高一第二学期期末达标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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（）A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电2、(本题9分)船在静水中的速度为4m/s，河岸笔直，河宽100m，适当调整船头的方向，使该船运动到河对岸时航程最短为L，最短航行时间T，下列说法中正确的是()A．当水流速度为3m/s时，L为125mB．当水流速度为6m/s时，L为150mC．当水流速度为3m/s时，T为20SD．当水流速度为6m/s时，T为3、万有引力定律的发现，明确地向人们宣告：天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。发现万有引力定律的科学家是A．开普勒 B．第谷 C．牛顿 D．卡文迪许4、关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fvcosθ可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大5、如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m，则O、P两点的电势差可表示为（）A．UB．UC．UD．U6、(本题9分)在离地高度为H处，将两个小铁球A、B以同样大小的速率分别竖直上抛和竖直下抛，两个铁球落到地面的时间差为，不计空气阻力，则A．仅增大H，则增大B．仅增大H，则减小C．仅增大，则增大D．仅增大，则减小7、在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（）A． B． C． D．8、(本题9分)用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法，下面是物理量都是用比值定义的，其中定义式正确的是A．电容 B．C．电场强度 D．电场强度9、(本题9分)关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压D．外轨比内轨略高，列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心10、(本题9分)如图所示，弧形光滑轨道的下端与轨道半径为R的竖直光滑圆轨道相接，使质量为m的小球从高h的弧形轨道上端自由滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。当小球通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小等于小球重力大小。不计空气阻力，重力加速度为g，则A．小球通过最高点时的速度大小为2gRB．小球在轨道最低点的动能为2.5mgRC．小球下滑的高度h为3RD．小球在轨道最低点对轨道压力的大小为7mg11、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了3512、(本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在物体沿斜面上升的过程中()A．物体克服摩擦力做功B．物体的重力势能增加了C．物体的动能减少了D．物体的机械能损失了二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2被右侧的墙原速弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止．则两球第一次碰后m1球的速度大小为_________．14、(本题9分)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线夹角为30°，b点的场强方向与连线成120°角，如图所示，则该点电荷的电性为b点的场强大小为_______，a、b两点______点电势高．15、(本题9分)某同学为了测定玩具枪发射的子弹的速度，测得子弹水平射出时，距地高度H，水平射程L．已知重力加速度为g，不计空气阻力，子弹可视为质点．(1)子弹在空中运动的时间t=__________．(2)玩具枪发射的子弹的速度v=__________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G.(1)求卫星P与地球间的万有引力；(2)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最远时的距离多大？17、（10分）如图所示，质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？（g取10m/s2)

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础．2、B【解析】A、当水流速度为3m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，当船的合速度垂直河岸，则该船的航程最短，最短航程为L=100m，故A错误；B、当水流速度为6

m/s时，因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸，当合速度的方向与静水速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最小，渡河航程最短

设此时静水速的方向与河岸的夹角为θ，则有，根据几何关系，则有：，因此最短的航程是，故B正确；C、当水流速度为3m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，那么当船头垂直河岸时，该船渡河时间最短，最短时间为，故C错误；D、当水流速度为6m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，那么当船头垂直河岸时，该船渡河时间最短，最短时间为，故D错误；故选B．【点睛】解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当静水速大于水流速，合速度与河岸垂直，渡河航程最短，当静水速小于水流速，合速度与静水速垂直，渡河航程最短．3、C【解析】

A．开普勒总结得出行星运动定律，A错误B．第谷得到大量行星运动观测数据，B错误C．牛顿发想万有引力定律，C正确D．卡文迪许测出引力常量，D错误4、D【解析】

功率是描述一个物体做功快慢的物理量，故A错误．由P=W/t可知，当功一定时，功率与时间成反比，故B错误．当F与v垂直时，则功率等于零，故C错误．根据知，做功越快，功率越大，故D正确．故选D5、A【解析】本题考查匀强电场中电势差与场强的关系.沿着电场线方向电势越来越低,故由题图可知O点电势低,P点电势高,所以OP两点间电势差为负值,匀强电场中两点间电势差取决于两点间沿场强方向的距离,所以有:UOP=-EdOPsinθ=-10sinθ,A项正确.6、C【解析】设初速度方向向上的运动时间为t1，初速度向下的运动的时间为t2；根据匀变速直线运动知

-v0t1+gt12=H

；v0t2+gt22=H

；△t=t1-t2；联立解得△t=；可知该时间差仅仅与初速度的大小有关，与高度H无关，由公式可知，仅增大v0，则△t增大．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：无论竖直上抛运动还是竖直下抛运动都是加速度不变的匀变速直线运动，规定同一的正方向，根据匀变速直线运动规律列式求解即可．7、CD【解析】

根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确8、AC【解析】

电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以C=Q/U属于比值定义法，故A正确．公式是平行板电容器的电容的决定式，不是比值定义法．故B错误．电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=F/q属于比值定义法，选项C正确；但E＝U/d是匀强电场的场强与电势差的关系式，不是比值定义．故D错误．故选AC．【点睛】解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．9、CD【解析】A项：若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A错误；B项：若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B错误；C、D项：当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，故C、D正确。点晴：火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全。10、ACD【解析】

A.小球经过最高点，对轨道的压力N=mg，依据牛顿第三定律可知轨道对小球的压力为mg，由牛顿第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自开始下滑到圆轨道最高点的过程，依据动能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.设小球从更高的位置释放运动到最低点时的速度为v1，受轨道的压力为N1，根据牛顿第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低点运动到最高点的过程，根据动能定理有，mg•2R=12mv12−12mv2，解得最低点动能12mv12=3mgR11、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加2故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．12、BD【解析】

AD．物体的加速度为，根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力，克服摩擦力做功：，机械能的损失量为；故A错误，D正确．B．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故B正确；C．动能损失量等于合外力做的功的大小，即有，故C错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、；【解析】

[1]根据动量守恒定律得，第1次碰撞过程第2次碰撞过程解得14、（4分）3Ea【解析】将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向外，则知该点电荷带正电．如图：根据几何知识分析解得，a点到Q点的距离ra=d，b点到Q点的距离，a、b两点到点电荷Q的距离之比，由公式得a、b两点场强大小的比值Ea：Eb=3:1．得，，故A、C、D错误，B正确．故选B.【点睛】本题考查对点电荷电场的掌握程度．在电场问题中，画电场线、等势线及其他图形，将抽象问题变得直观形象，注意体会这种方法的应用．15、（1）（2）【解析】（1）子弹竖直方向做自由落体运动，竖直下落高度：（2）设子弹的初速为v，水平方向做匀速