2022屆廣東省揭陽市惠來一中物理高一第二學期期末經典試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)如果不計空氣阻力，下列過程中機械能守恒的是（）A．貨箱沿斜面勻速向上滑動的過程B．電梯勻速上升的過程C．小孩沿滑梯勻速下滑的過程D．拋出的棒球在空中運動的過程2、如圖所示，兩小球從斜面的頂點先后以不同的初速度向右水平拋出，在斜面上的落點分別是a和b，不計空氣阻力。關于兩小球的判斷正確的是(

)A．落在b點的小球飛行過程中速度變化快B．落在a點的小球飛行過程中速度變化大C．小球落在a點和b點時的速度方向不同D．兩小球的飛行時間均與初速度成正比3、(本題9分)為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調整，使座椅始終保持水平，如圖所示。當此車減速上坡時，下列說法正確的是()A．乘客受重力、支持力兩個力的作用B．乘客受重力、支持力、平行斜面向下的摩擦力三個力的作用C．乘客處于超重狀態(tài)D．乘客的慣性保持不變4、(本題9分)如圖所示，湖中有一條小船，岸上人用纜繩跨過定滑輪拉船靠岸．若用恒速υ0拉繩，當繩與豎直方向成α角時．小船前進的瞬時速度是()A．υ0sinα B．υ0/sinαC．υ0cosα D．υ0/cosα5、(本題9分)如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內，一質量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動．已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1，在高點時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1–N2的值為A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg6、(本題9分)如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂設施過山車軌道的簡化模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點，BD部分水平；末端D點與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉動．現(xiàn)將一質量為m的小滑塊從軌道AB上某一位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點后再經D點滑上傳送帶，則（）A．位置A到B點的豎直高度可能為2RB．滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v有關C．滑塊可能重新回到出發(fā)點A處D．滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量與傳送帶速度v的大小無關7、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在y軸上的O、M兩點，若規(guī)定無窮遠處的電勢為零，則在兩電荷連線上各點的電勢φ隨坐標y變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，在ND段中C點電勢最高，則A．q1與q2帶異種電荷B．A、N兩點的電場強度大小為零C．從N點沿y軸正方向到D點，電場強度大小先減小后增大D．將一正點電荷從N點移到D點，電場力先做負功后做正功8、(本題9分)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為R，則A． B． C． D．9、(本題9分)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是A．5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運行軌道必定在同一平面內C．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定大于第一宇宙速度D．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運行軌道半徑越大的，周期越小10、(本題9分)汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動，最后保持額定功率勻速前進，則在這整個過程中（）A．汽車的加速度始終保持不變B．汽車的牽引力先不變后逐漸減小到零C．汽車的功率先增大后保持不變D．汽車勻速運動時速度達到最大11、(本題9分)“嫦娥三號”攜帶“玉兔號”月球車首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察，并開展月表形貌與地質構造調查等科學探測．“玉兔號”在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2；地球與月球均視為球體，其半徑分別為R1、R2；地球表面重力加速度為g.則()A．月球表面的重力加速度為B．月球與地球的質量之比為C．月球與地球的第一宇宙速度之比為D．“嫦娥三號”環(huán)繞月球表面做勻速圓周運動的周期為2π12、(本題9分)如圖所示,一輛貨車利用跨過光滑定滑輪的輕質纜繩提升一箱貨物,已知貨箱的質量為M,貨物的質量為m,貨車以速度v向左作勻速直線運動,重力加速度為g.則在將貨物提升到圖示的位置時,下列給出的結論正確的是(

)A．貨箱向上運動的速度大于vB．纜繩中的拉力T等于(M+m)gC．貨車對纜繩拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθD．貨物對貨箱底部的壓力小于mg二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為f(Hz)，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間(m/s2),所用重錘的質量為m(kg)．若按正確地實驗步驟要求進行，并選出如圖1所示的紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離分別為s1,s2,s3,回答下列問題：（用題中所給的字母表示）（1）紙帶的_____（左、右）端與重物相連；（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=_________m/s；（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=_______J，（4）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟（示意圖如圖2）：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的交流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；E．測量紙帶上打出的某些點之間的距離；F．根據測量的結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．指出其中沒有必要進行的和操作不恰當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的橫線上，并改正不恰當?shù)牟襟E：沒有必要進行的步驟是：________，理由是_____________________操作不恰當?shù)牟襟E是_________，改正為__________________________14、（10分）(本題9分)如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質量；D．接通電源開關，同時放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F.根據測量的結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．指出其中操作不恰當?shù)暮蜎]有必要進行的步驟，將其選項對應的字母填在下面的橫線上．______（2）如圖乙所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據這些條件計算下落到C點的速度表達式為：v=______．（3）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增加的動能，其主要原因是：______．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)如圖所示，水平傳送帶AB長L=6m，以v0=3m/s的恒定速度轉動．水平光滑臺面與傳送帶平滑連接于B點，豎直平面內的半圓形光滑軌道半徑R=0.4m，與水平臺面相切于C點。一質量m=1kg的物塊（可視為質點），從（1）物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ；（2）物塊剛滑過C點時對軌道的壓力FN（3）物塊在A點至少要具有多大的速度，才能通過半圓形軌道的最高點D（結果可用根式表示）．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連接的物塊A、B，它們的質量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運動，當物塊B剛要離開C時F的大小恰為2mg．問：(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中彈簧彈力對物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開C時物塊A的動能；(3)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中力F做的功．17、（12分）(本題9分)從離地足夠高處無初速度釋放一小球，小球質量為0.2kg，不計空氣阻力，g取10m/s2，取最高點所在水平面為零勢能參考平面.求：（1）第2s末小球的重力勢能；（2）3s內重力所做的功及重力勢能的變化；（3）3s內重力對小球做功的平均功率.

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、D【解析】汽車在公路上勻速行駛的過程的過程中，動能不變，但是勢能可能變化，故機械能不守恒，A錯誤；電梯勻速上升的過程中，動能不變，勢能增加，故機械能增加，B錯誤；小孩沿滑梯勻速下滑的過程，動能不變，勢能減小，故機械能減小，C錯誤；拋出的棒球在空中運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，D正確．【點睛】判斷機械能是否守恒，有兩種方法，一種是判斷動能與勢能之和是否變化；一種是判斷是否只有重力做功．2、D【解析】

兩個小球做的都是平拋運動，平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，物體的運動的時間是由豎直方向上下落的高度決定的．落地速度由高度和初速度共同決定，可列式進行分析．【詳解】AB、平拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動，速度變化一樣快，b球運動時間長所以速度變化大，故AB錯誤C、落在a點和b點的小球，由，而速度偏轉角應有，由于，所以他們速度方向相同，故C錯誤．D、落在a點和b點的小球，由，得，所以運動時間t與v0成正比，D正確3、D【解析】

當此車減速上坡時，整體的加速度沿斜面向下，對乘客進行受力分析，根據加速度方向知道合力方向，根據合力方向確定摩擦力方向。根據加速度的方向判斷乘客的運動狀態(tài)。結合質量是慣性大小的唯一量度分析?！驹斀狻慨敶塑嚋p速上坡時，乘客受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，有水平向左的分加速度，根據牛頓第二定律知乘客必定受到水平向左的靜摩擦力，所以乘客受重力、支持力、水平向左的靜摩擦力三個力的作用。故AB錯誤。乘客的加速度沿斜面向下，具有豎直向下的分加速度，所以乘客處于失重狀態(tài)，故C錯誤。質量是慣性大小的唯一量度，乘客的質量不變，則慣性不變。故D正確。故選D?！军c睛】本題的關鍵結合運動情況，根據牛頓第二定律對乘客進行受力分析。要注意慣性與物體的速度大小無關。4、B【解析】將小船沿水面前進的速度分解為沿繩方向的速度和垂直于繩方向的速度如圖：則，解得：小船前進的瞬時速度．故B項正確，ACD三項錯誤．點睛：繩（桿）連接的物體沿繩（桿）方向的速度分量相等．5、D【解析】試題分析：在最高點，根據牛頓第二定律可得，在最低點，根據牛頓第二定律可得，從最高點到最低點過程中，機械能守恒，故有，聯(lián)立三式可得考點：考查機械能守恒定律以及向心力公式【名師點睛】根據機械能守恒定律可明確最低點和最高點的速度關系；再根據向心力公式可求得小球在最高點和最低點時的壓力大小，則可求得壓力的差值．要注意明確小球在圓環(huán)內部運動可視為繩模型；最高點時壓力只能豎直向下．6、C【解析】

A.若滑塊恰能通過C點時有：

由A到C根據動能定理知：

聯(lián)立解得：，則AB最低高度為：，故A錯誤；

B.設滑塊在傳送帶上滑行的最遠距離為x，則有動能定理有：，知x與傳送帶速度無關，故B錯誤；

C.若回到D點速度大小不變，則滑塊可重新回到出發(fā)點A點，故C正確；

D.滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量，傳送帶速度越大，相對位移越大，產生熱量越多，即滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量與傳送帶速度v的大小有關，故D錯誤．7、AD【解析】

A.由圖象可知，M點附近的電勢為負值、O點附近的電勢為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，故A項與題意相符合；B．A、N點的電勢為零，但場強不為零（φ-y圖象的斜率不為零），故B項與題意不相符；C.從N點沿y軸正方向，電場強度的大小先減小后增大再逐漸減小，故C項與題意不相符；D.將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增后減，所以，電場力先做負功后做正功，故D項與題意相符．8、AC【解析】

AB.因為同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉的周期，所以角速度相等，根據得，故A正確，B錯誤；CD.根據萬有引力提供向心力，解得，則故C正確D錯誤。9、AB【解析】

因為同步衛(wèi)星要和地球自轉同步，所以運行軌道就在赤道所在平面內，根據F==mω2r，因為ω一定，所以r必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；根據周期公式T=2π，運行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤；【點睛】地球質量一定、自轉速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．10、CD【解析】汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動階段，汽車的加速度保持不變，牽引力不變，功率增大，當功率達到額定功率時，勻加速階段結束；保持額定功率繼續(xù)加速，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運動；當時，汽車開始做勻速前進．A：汽車的加速度先不變后逐漸減小為零，故A項錯誤．B：汽車的牽引力先不變后逐漸減小最終與摩擦力相等，故B項錯誤．C：汽車的功率先增大后保持不變，故C項正確．D：汽車勻速運動時速度達到最大，故D項正確．11、BD【解析】

A、設探測器的質量，火星表面的重力加速度：，故A錯誤；

B、根據得，火星與地球的質量之比：，故B正確；

C、第一宇宙速度：，火星與地球的第一宇宙速度之比：，故C錯誤；

D、根據周期公式，再根據，“暢想號”火星探測器繞火星表面勻速圓周運動的周期，故D正確．點睛：本題考查了萬有引力定律在天文學上的應用，解題的基本規(guī)律是萬有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于萬有引力，記住第一宇宙速度公式．12、BC【解析】將貨車的速度進行正交分解，如圖所示：

由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，故v1=vcosθ<v，由于θ不斷減小，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，對整體可知F-M+mg=ma，故F>M+mg，對貨物分析，N-mg=ma，故貨箱對貨物的支持力【點睛】對于斜牽引問題：先確定合運動的方向（物體實際運動的方向），然后分析這個合運動所產生的實際效果（一方面使繩或桿伸縮的效果；另一方面使繩或桿轉動的效果）以確定兩個分速度的方向（沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，而沿繩或桿方向的分速度大小相同）．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、左10-1mgs1×10-1C在驗證機械能守恒時，左右兩邊式子均有質量m，可以約去，沒有必要用天平測物體的質量．D應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶【解析】

（1）物體做加速運動，由紙帶可知，紙帶上所打點之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連．

（1）利用勻變速直線運動的推論

（3）重物由B點運動到C點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgs1×10-1．

（4）沒有必要進行的步驟是：C；理由是：在驗證機械能守恒時，左右兩邊式子均有質量m，可以約去，沒有必要用天平測物體的質量．操作不恰當?shù)牟襟E是D；改正為：先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶點睛：運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題；要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒；要明確重錘的質量可以測量，但不必需．14、BC；(s【解析】（1）打點計時器使用交流電源，故B不恰當；驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要測量，故C不必要．故選BC．

（2）打點計時器打C點時重錘的速度為：vC（3）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增加的動能，其主要原因是：重錘下落過程中存在著阻力作用；點睛：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟，數(shù)據的處理等；求解某點的瞬時速度往往根據中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度來求解．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）μ=0.15（2）FN=32.5N【解析】【分析】本題首先要根據受力情況判斷物塊