2021-2022學年湖北省咸寧市重點中學物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一輛汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在保持額定功率不變的情況下，汽車啟動時的v-t圖象如圖所示。已知時刻的速度為，時刻的速度為，且時刻的加速度為時刻的加速度的2倍。若汽車所受阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在時刻的加速度為B．汽車在時間內(nèi)的平均速率等于C．汽車能達到的最大速度為D．汽車所受的恒定阻力為2、(本題9分)在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，當火車以規(guī)定的行駛速度拐彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓，設此時的行駛速度大小為v，重力加速度為g，以下說法中正確的是（）A．該彎道的半徑B．當火車質(zhì)量改變時，規(guī)定的行駛速度也相應改變C．當火車速率小于v時，外軌將受到輪緣的擠壓D．火車在轉(zhuǎn)彎過程是火車受到的重力、軌道的支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎的向心力3、一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)A．速度方向在不斷地改變，大小也在不斷地改變B．速度方向一定在不斷地改變，大小可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷地改變D．速度可以不變，加速度也可以不變4、.船在靜水中的速度為v1,水流的速度為v2,河寬為d,當船頭垂直于河岸航行時：()A．實際航程最短 B．水速減少時渡河時間變長C．過河時間最短 D．水速變大時渡河時間變長5、(本題9分)如圖所示，人站立在體重計上，下列說法正確的是（）A．人對體重計的壓力和體重計對人的支持力是一對平衡力B．人對體重計的壓力和體重計對人的支持力是一對作用力和反作用力C．人所受的重力和人對體重計的壓力是一對平衡力D．人所受的重力和人對體重計的壓力是一對作用力和反作用力6、(本題9分)己知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，下列關(guān)于衛(wèi)星運動的說法正確的是（）A．線速度大小為B．角速度為C．加速度大小為D．周期為7、(本題9分)宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起．設兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L.兩者的軌道半徑分別為r1和r2，則（）A．雙星軌道半徑之比B．雙星軌道半徑之比C．雙星的線速度之比D．雙星的線速度之比8、(本題9分)一個不帶電的空心金屬球殼，在它的球心處放一帶正電的小球，如圖所示。達到靜電平衡時，其電場分布正確的是()A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置，當一重球放在彈簧上端靜止時，彈簧上端被壓縮到b位置?，F(xiàn)將重球(視為質(zhì)點)從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落，彈簧被重球壓縮到最低位置d，以下關(guān)于重球運動過程的正確說法是()A．重球下落壓縮彈簧由a至d的過程中，重球作減速運動B．重球下落至b處獲得最大速度C．由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時重力勢能減少量D．重球在b位置處具有的動能等于小球由c下落到b處減少的重力勢能10、(本題9分)沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（）A．從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點a通過的路程為40cm，相對平衡位置的位移為零B．圖中質(zhì)點b的加速度在增大C．若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸為20mD．從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點b位于平衡位置上方，并沿y軸正方向振動做減速運動E.若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50Hz11、(本題9分)如圖所示，t=0時刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項正確的是A．a(chǎn)、b加速時，物體a的加速度大于b的加速度B．20s時，兩物體相距最遠C．a(chǎn)、b相遇兩次D．第二次相遇在60s12、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的洗衣機脫水桶內(nèi)壁上，有一件濕衣服貼在桶壁上，隨圓桶一起轉(zhuǎn)動，相對桶壁未滑動，衣服上的水滴還沒有做離心運動。則A．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服對桶壁的水平壓力大小增大B．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服對桶壁的水平壓力大小不變C．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服所受摩擦力大小不變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某探究小組想利用驗證機械能守恒定律的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D甲所示．框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離和；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊，小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊．切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鐵塊由靜止釋放，當小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時，與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小和．小組成員多次改變光電門1的位置，得到多組和的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標系并描點連線，得出圖線的斜率為k．⑴當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______(用k表示)．⑵若選擇光電門2所在高度為零勢能面，則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機械能表達式為______________(用題中物理量的字母表示)．⑶關(guān)于光電門1的位置，下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差（___）A．盡量靠近刻度尺零刻度線B．盡量靠近光電門2C．既不能太靠近刻度尺零刻度線，也不能太靠近光電門214、（10分）(本題3分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1．22㎏的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）。已知打點計時器每隔2．22s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭=3．8m/s2。那么：(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照實驗原理裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶；D．測量紙帶上某些點間的距離；E.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中操作不當?shù)牟襟E是_______(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和____點來驗證機械能守恒定律；(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量△EP=______J，動能增加量△Ek=_______J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）(4)在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是_________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)一個人站在距地面高h=15m處，將一個質(zhì)量為m=100g的石塊以的速度斜向上拋出，g=10m/(1)若不計空氣阻力，求石塊落地時的速度v(2)若石塊落地時速度的大小為v=18m/s，求石塊克服空氣阻力做的功W。16、（12分）質(zhì)量m=1.5×103kg、發(fā)動機額定功率P=80kW的汽車在平直公路上行駛，汽車行駛過程中所受阻力大小恒為f=2×103N。求:(1)求汽車能達到的最大速度vm；(2)若汽車以大小a=2m/s2的加速度勻加速啟動，求汽車啟動后第4s末發(fā)動機的功率P′。17、（12分）(本題9分)如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑，半徑r=0.1m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球，它與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，小球進入管口C端時，它對上管壁有FN=1.5mg的相互作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep=0.5J．取重力加速度g=10m/s1．求：(1)小球到達C點時的速度大??；(1)BC間距離s；(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm．

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、A【解析】

B．t1-t2時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，由圖象的“面積”表示位移知，其位移大于勻加速直線運動的位移，則平均速度大于，故B錯誤；D．由題意，設1時刻的加速度為a1、2時刻的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律有，，聯(lián)立解得故D錯誤；C．汽車能達到最大速度時，則有F=f，P=Fv故故C錯誤；A．根據(jù)解得故A正確。故選A。2、D【解析】

火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，設轉(zhuǎn)彎處斜面的傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故A錯誤，D正確；根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ=m，解得：v=，可知火車規(guī)定的行駛速度與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；當火車速率小于v時，重力和支持力的合力偏大與所需的向心力，此時內(nèi)軌對火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌．故C錯誤．故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道火車拐彎時對內(nèi)外軌均無壓力，此時靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力．3、B【解析】

AB．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，但是大小不一定改變，如勻速圓周運動，故A錯誤，B正確；CD．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以速度一定變化，合力不一定改變，所以加速度不一定改變，如平拋運動，所以CD錯誤．故選B.4、C【解析】

A.如果水流速度為v2，船渡河過程被沖到下游的距離為：x=v2t=v2vB.船渡河的時間與水流速度無關(guān)，選項B不符合題意；C.設河寬為d，船垂直于河岸的速度為v1，過河最短時間為：t=dD.船渡河的時間與水流速度無關(guān)，選項D不符合題意；5、B【解析】

AB．人對體重計的壓力和體重計對人的支持力是人與體重計間的相互作用力，故A錯誤，B正確；CD．人所受的重力和人對體重計的壓力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C錯誤，D錯誤；故選B。6、B【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力即忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑；

A、線速度大小為，故A錯誤；

B、角速度為，故B正確；

C、加速度，故C錯誤；

D、周期，故D錯誤．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論，并能靈活運用．7、BD【解析】

AB．雙星的周期相同，對m1研究可得：對m2研究可得：則即故A項錯誤，B項正確．CD．雙星的周期相同據(jù)可得故C項錯誤，D項正確．故選BD.8、CD【解析】

AC.由于電場線是從正電荷或者無窮遠出發(fā)出的，所以正點荷的電場線都是向外的，由于靜電感應，金屬球的內(nèi)壁和外壁會出現(xiàn)感應電荷，會產(chǎn)生感應電場，感應電場的方向是與正電荷的電場的方向相反，最終達到平衡時，在球殼內(nèi)部的電場為零，所以沒有電場線，在球殼的外部電場線的方向是向外的，故A項與題意不符，C項與題意相符；BD.當金屬球的外殼接地時，金屬球與大地形成一個等勢體，所以金屬球的外面沒有電場線，故B項與題意不符，D項與題意相符。9、BC【解析】

AB.重球接觸彈簧開始，彈簧的彈力先小于重力，小球的合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運動，運動到b位置時，合力為零，加速度為零，速度達到最大；然后合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運動，運動到最低點時，速度為零，所以小球由a到d的過程中，重球先加速運動，后作減速運動，b處獲得最大速度，故選項A不合題意，選項B符合題意；C.對重球a到d運用動能定理，有mghad+W彈=0-12mva對重球c到a運用動能定理，有mghca=12mva2由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功W克彈=-W彈=mg（hca+had）=mghcd即由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時重力勢能減少量，故選項C符合題意；D.重球在b處時，彈簧有彈性勢能，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得知，重球在b處具有的動能小于重球由c至b處減小的重力勢能，故選項D不合題意。10、BDE【解析】

A．由圖象可知波長為又波速為則該列波的周期為那么經(jīng)過0.01s，質(zhì)點a振動了半個周期，質(zhì)點a通過的路程為40cm，應在負向最大位移處，所以A錯誤；B．根據(jù)同側(cè)法可以判斷b質(zhì)點此時正沿y軸負方向振動，也就是遠離平衡位置，所以回復力在增大，加速度在增大，所以B正確；C．由圖象已知該波的波長是4m，要想發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，要求障礙物的尺寸與機械波的波長差不多或更小，所以障礙物20m不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．經(jīng)過0.01s，質(zhì)點b振動了半個周期，圖示時刻質(zhì)點b正沿y軸負方向振動，所以可知過半個周期后，該質(zhì)點b在平衡位置上方且沿y軸正方向振動，速度在減小，所以D正確；E．該波的周期是0.02s，所以頻率為所以若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么另一列波的頻率也是50Hz，所以E正確。故選BDE。11、CD【解析】

A.a、b加速時，a圖線的斜率小于b圖線的斜率，物體a的加速度小于物體b的加速度，故A錯誤；B.0-20s時，a車運動，b車靜止，則此過程中兩車間距一直靠近，0-20s內(nèi)，a的位移為：，則在20s時兩物體相遇，選項B錯誤；C.速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則0-40s內(nèi)a比b多運動的位移為：，在t=0時刻，b車在a車前方500m處，則在第40s末，a、b兩車相距S=x-500m=400m，因20s時刻，ab已經(jīng)相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，則b一定能追上a，所以在整個運動過程中，a、b兩車可以相遇兩次，故C正確；D.因20s時刻兩物體已經(jīng)相遇一次；由速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則20-60s內(nèi)，ab通過的位移相等，則60s末ab再次相遇，故D正確。12、AD【解析】

AB.水平方向桶對衣服的彈力提供向心力，圓桶轉(zhuǎn)速增大，所需向心力增大，彈力變大，根據(jù)牛頓第三定律可知衣服對桶壁的水平壓力大小增大，A正確B錯誤。CD.豎直方向始終處于平衡狀態(tài)，所以摩擦力與重力等大反向，不變，C錯誤D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

（1）以0刻度線為零勢能面，小鐵塊從光電門1運動到光電門2的過程中機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以圖象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機械能等于小鐵塊經(jīng)過光電門1時的動能加上勢能，若選擇刻度尺零刻度線所在高度為零勢能面，則有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用電磁鐵釋放小球的缺點是，當切斷電流后，電磁鐵的磁性消失需要一時間，鐵球與電磁鐵鐵心可能有一些剩磁，都會使經(jīng)過光電門1的時間較實際值大，引起誤差，并適當增大兩光電門A、B間的距離，使位移測量的相對誤差減小，所以C正確．14、BC；B；1.88；1.84；重物下落過程中受到阻力【解析】（1）B、將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B操作不當；

C、應該先接通電源，后釋