2022屆甘肅省高一物理第二學(xué)期期末檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時(shí)間變化的圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時(shí)間變化的圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是()A．碰撞前、后A球的動(dòng)量變化量為4kg·m/sB．碰撞時(shí)A球?qū)球所施的沖量為－4N·sC．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10JD．A、B兩球碰撞前的總動(dòng)量為3kg·m/s2、發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的科學(xué)家是A．牛頓 B．開(kāi)普勒 C．卡文迪許 D．焦耳3、(本題9分)下列說(shuō)法中，正確的是（）A．物理學(xué)家密立根首先測(cè)出了元電荷e的數(shù)值B．由庫(kù)侖定律得知，當(dāng)電荷q1,q2間的距離r→0時(shí),兩電荷間的相互作用力F→∞C．法拉第首先提出電場(chǎng)的概念，這是為了方便分析電荷之間的作用而假想的存在D．元電荷就是電子4、(本題9分)如圖所示，兩球的半徑為R1、R2且遠(yuǎn)小于R，而球質(zhì)量均勻分布，質(zhì)量為m1、mA．GB．GC．GD．G5、質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直公路上行駛，阻力大小F保持不變。當(dāng)汽車(chē)的速度為v、加速度為a時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，若此后汽車(chē)始終保持額定功率行駛，則（）A．汽車(chē)將做勻速運(yùn)動(dòng) B．汽車(chē)將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率等于Fv D．發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率等于6、關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的彈性勢(shì)能跟拉伸（或壓縮）的長(zhǎng)度有關(guān)B．彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大D．彈性勢(shì)能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)7、(本題9分)如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過(guò)光滑定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢下移一段距離，斜面體始終靜止．移動(dòng)過(guò)程中（）A．細(xì)線對(duì)小球的拉力變大B．斜面對(duì)小球的支持力變大C．斜面體對(duì)地面的壓力變大D．地面對(duì)斜面體的摩擦力變大8、如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為B．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為C．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgD．整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損失了mgR9、(本題9分)如圖甲所示,A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘,小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上(細(xì)繩能承受足夠大的拉力),A、B、C在同一直線上。t=0時(shí),給小球一個(gè)垂直于細(xì)繩的速度,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi),細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是()A．兩根鐵釘間的距離為細(xì)繩長(zhǎng)的1/6B．t=10.5s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲠數(shù)臅r(shí)間間隔為3s10、(本題9分)如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T(mén)0，若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．從P到M所用的時(shí)間等于B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功11、(本題9分)如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為B．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為C．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgD．整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損失了mgR12、如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動(dòng)。若小球B靜止時(shí)，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點(diǎn)電勢(shì)一定為零C．圓環(huán)對(duì)小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，A、B組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力?，F(xiàn)把長(zhǎng)木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車(chē)，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，接通電源，釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖4所示。實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功W=___________，打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v=___________。(3)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過(guò)圖像可以得到的結(jié)論是______________________。14、（10分）如圖是“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，可通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、鐵架臺(tái)之外，還需要的器材是________A.直尺B.秒表C.天平D.彈簧秤（2）下列說(shuō)法不正確的是________A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B.每次釋放小球的初始位置可以任意選擇C.小球應(yīng)選用密度大、體積小的鋼球D.要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)我國(guó)預(yù)計(jì)于2022年建成自己的空間站。假設(shè)未來(lái)我國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。16、（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運(yùn)動(dòng)，從D飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓弧軌道。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點(diǎn)時(shí)速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)N時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達(dá)到圓弧軌道最高點(diǎn)M，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其克服摩擦力做的功為8J，則開(kāi)始被壓縮的彈簧的彈性勢(shì)能Ep至少為多少焦耳？17、（12分）(本題9分)如圖所示，一圓錐擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，下端拴著質(zhì)量為m的小球，當(dāng)繩子與豎直方向成θ角時(shí)，繩的拉力大小F是多少？圓錐擺周期T是多少？（重力加速度為g）

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】由x-t圖象可知，碰撞前有：，，碰撞后有，對(duì)A、B組成的系統(tǒng)，A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，碰撞前后物體都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，碰撞前后A的動(dòng)量變化為，A正確；根據(jù)動(dòng)量守恒定律，碰撞前后B的動(dòng)量變化為，碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為：，B正確；又，所以，所以A與B碰撞前的總動(dòng)量為：，D錯(cuò)誤；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能，代入數(shù)據(jù)解得，C正確．【點(diǎn)睛】在位移時(shí)間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞前后的速度，根據(jù)動(dòng)量的公式及動(dòng)量守恒定律可以求解．本題主要考查了動(dòng)量的表達(dá)式及動(dòng)量定理的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象讀出a碰撞前后的速度，難度適中．2、A【解析】

發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的科學(xué)家是牛頓；A.正確；BCD.錯(cuò)誤.3、A【解析】

A.物理學(xué)家密立根首先測(cè)出了元電荷e的數(shù)值，故A正確；B.由庫(kù)侖定律使用的條件得知，當(dāng)電荷q1，q2間的距離r→0時(shí)，兩電荷不能看成點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不再使用，故B錯(cuò)誤；C.法拉第首先提出電場(chǎng)的概念，電場(chǎng)是真是存在的物質(zhì)，電場(chǎng)線是為了方便分析電荷之間的作用而假想的，故C錯(cuò)誤；D.元電荷又稱(chēng)“基本電量”，在各種帶電微粒中，電子電荷量的大小是最小的，人們把最小電荷叫做元電荷，常用符號(hào)e表示，任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍，但它既不是電子，也不是質(zhì)子，故D錯(cuò)誤。4、D【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律得，F(xiàn)=Gm點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力定律的公式，知道萬(wàn)有引力定律的適用條件，適用于質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力，或均勻球體間的引力，對(duì)于均勻球體間的引力，距離為兩球心間的距離．5、D【解析】

AB．當(dāng)汽車(chē)的速度為v、加速度為a時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，若此后汽車(chē)始終保持額定功率行駛，速度增加，則牽引力減小，汽車(chē)做加速度減小的加速直至勻速。故AB兩項(xiàng)錯(cuò)誤。CD．當(dāng)汽車(chē)的速度為v、加速度為a時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，則：牽牽解得：發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。6、D【解析】

A、彈簧的彈性勢(shì)能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能，拉伸（或壓縮）的長(zhǎng)度越大，彈性勢(shì)能越大，故A正確；

B、彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，形變量相同時(shí)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越大，故B正確；

C、對(duì)于同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)一定，形變量越大，彈性勢(shì)能越大，故C正確；

D、彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，與使彈簧發(fā)生形變的物體無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】彈簧的彈性勢(shì)能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能，與彈簧的形變量大小有關(guān)，與勁度系數(shù)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．7、BCD【解析】試題分析：如圖，根據(jù)矢量三角形可知：當(dāng)小球沿斜面緩慢向上移動(dòng)一段距離時(shí)，減小，繩子拉力增大，斜面對(duì)小球支持力減??；根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)π泵骟w壓力減小，將該力沿水平方向和豎直方向分解可知：兩個(gè)方向的力都減小，所以地面對(duì)斜面的支持力和摩擦力都減?。C上所述，A正確．考點(diǎn)：動(dòng)態(tài)平衡．8、BCD【解析】

A.由機(jī)械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點(diǎn)時(shí)的速度為，故A不符合題意；B.對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點(diǎn)間的距離為，故B符合題意；C.b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)b點(diǎn)的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力所做的功等于機(jī)械能的損失，故機(jī)械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；9、ABD【解析】

A.0～6s內(nèi)繩子的拉力不變，可得，6～10s內(nèi)拉力大小不變，知，因?yàn)?，則，兩釘子之間的間距，故A正確；B.第一個(gè)半圈經(jīng)歷的時(shí)間為6s，則，則第二個(gè)半圈的時(shí)間，則t=10.5s時(shí)，小球在轉(zhuǎn)第二個(gè)半圈，則繩子的拉力為6N，故B正確；C.小球轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈的時(shí)間，則t=14s時(shí)，小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，根據(jù)，則拉力變?yōu)樵瓉?lái)的倍，大小為7.5N，故C錯(cuò)誤；D.細(xì)繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的時(shí)間少，則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔故D正確；10、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時(shí)間小于MQ段的時(shí)間，所以P到M所用的時(shí)間小于，故A錯(cuò)誤；B．從Q到N的過(guò)程中，由于只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C．從P到Q階段，萬(wàn)有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。11、BCD【解析】

A.由機(jī)械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點(diǎn)時(shí)的速度為，故A不符合題意；B.對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點(diǎn)間的距離為，故B符合題意；C.b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)b點(diǎn)的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力所做的功等于機(jī)械能的損失，故機(jī)械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；12、BD【解析】

A.因小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢(shì)線，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，因此O點(diǎn)的電勢(shì)為零，故B正確；C.由A選項(xiàng)分析，可知圓環(huán)對(duì)小球B的彈力背離圓心，故C錯(cuò)誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大，故D正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、圖3mgx2外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車(chē)，小車(chē)應(yīng)該在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；第二空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功W=mgx2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度等于AC之間的平均速度，則；第四空.由圖像可知，W與v2成正比，即外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比.14、AB【解析】

（1）[1]做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、鐵架臺(tái)之外，還需要的器材是直尺。其它均沒(méi)有作用。故選A。（2）[2]A.為了能畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的，故A正確，不符合題意；B.因?yàn)橐?huà)同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同