2022屆重慶市第四十二中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如題圖圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則()A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少2、一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這個(gè)過(guò)程中()A．物體的重力勢(shì)能增加了0.9mgHB．物體的重力勢(shì)能增加了mgHC．物體的動(dòng)能損失了0.5mgHD．物體的機(jī)械能損失了1.5mgH3、(本題9分)為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:14、某滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑了一段距離，重力對(duì)他做功2000J，他克服阻力做功200J。則在這段下滑過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了A．1800JB．2000JC．2200JD．200J5、物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)物體做功6J，物體克服F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．6、(本題9分)如圖所示，曲線AB為一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，某人在曲線上P點(diǎn)做出質(zhì)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)該處時(shí)其受力的8個(gè)可能方向，正確的是A．8個(gè)方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向1、3可能D．只有方向2、3、4可能7、如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功C．N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．M在b點(diǎn)的動(dòng)能大于它在a點(diǎn)的動(dòng)能8、(本題9分)如圖所示，某力F=10N作用于半徑R=1m的轉(zhuǎn)盤邊緣的A點(diǎn)上，力F的大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程()A．這個(gè)力F做的總功為0JB．這個(gè)力F做的總功為20πJC．A點(diǎn)所受的向心力做的總功為0JD．A點(diǎn)所受的向心力做的總功為20πJ9、某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開(kāi)始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個(gè)過(guò)程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）A．升降機(jī)的速度由v1增大至v2過(guò)程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機(jī)的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為10、(本題9分)如圖所示，置于豎直平面內(nèi)的AB光滑桿，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球套于其上，由靜止開(kāi)始從軌道A端滑下，重力加速度為g．則當(dāng)其到達(dá)軌道B端時(shí)（）A．小球在水平方向的速度大小為v0B．小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．小球的速率為D．小球重力的功率小于11、某同學(xué)將一個(gè)質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為H.設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力f大小恒定.則在上升過(guò)程中A．小球的動(dòng)能減小了(f+mg)HB．小球機(jī)械能減小了fHC．小球重力勢(shì)能減小了mgHD．小球克服空氣阻力做功(f+mg)H12、(本題9分)如圖所示，點(diǎn)L1和點(diǎn)L2稱為地月連線上的拉格朗日點(diǎn)．在L1點(diǎn)處的物體可與月球同步繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．在L2點(diǎn)處附近的飛行器無(wú)法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點(diǎn)繞行．我國(guó)中繼星鵲橋就是繞L2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，嫦娥四號(hào)在月球背面工作時(shí)所發(fā)出的信號(hào)通過(guò)鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號(hào)傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時(shí)的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點(diǎn)的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為D．處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用圖示裝置驗(yàn)證小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)中小球擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好與桌面接觸但沒(méi)有彈力，D處（箭頭所指處）放一鋒利的刀片，細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)能被割斷，小球做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面，P是一刻度尺．該同學(xué)方案的優(yōu)點(diǎn)是只需利用刻度尺測(cè)量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x即可．（1）測(cè)量A位置到桌面的高度H應(yīng)從_________（填“球的上邊沿”“球心”或“球的下邊沿”）開(kāi)始測(cè)．（2）實(shí)驗(yàn)中多次改變H值并測(cè)量與之對(duì)應(yīng)的x值，利用作圖象的方法去驗(yàn)證．為了直觀地表述H和x的關(guān)系（圖線為直線），若用橫軸表示H，則縱軸應(yīng)表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，則h、H和x的關(guān)系為H=____________．14、（10分）(本題9分)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門B，B與毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)相連。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門中的激光束。(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律需要測(cè)量或記錄下列哪些物理量______。A.小鐵球的直徑d了B.A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離hC.小鐵球的質(zhì)量mD.小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間t(即毫秒計(jì)時(shí)器的讀數(shù))(2)利用(1)向中的物理量和重力加速率g，寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為_(kāi)_____。(3)為直觀判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象？______；圖象的斜率k=______。A.h-t圖象

B．h-1t圖象

(4)經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量，原因是______。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)額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度為10m/s，汽車的質(zhì)量m=1×103kg．如果汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1m/s1．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，求：（1）汽車所受的恒定阻力；（1）3s末汽車的瞬時(shí)功率；（3）汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中牽引力所做的功．16、（12分）(本題9分)一個(gè)連同裝備共100kg的宇航員，在離飛船45m的位置與飛船處于相對(duì)靜止的狀態(tài)．裝備中有一個(gè)高壓氣源，能以50m／s的速度噴出氣體．宇航員為了能在10min時(shí)間返回飛船，則他需要在開(kāi)始返回的瞬間一次性向后噴出的氣體質(zhì)量是多少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑R=3m的光滑圓弧軌道BC豎直固定在光滑水平地面上，C端切線水平；與C端等高的長(zhǎng)木板質(zhì)量M=4kg靠緊圓弧軌道；A點(diǎn)在圓弧軌道所在豎直面內(nèi)，與B端的高度差h=0.8m．質(zhì)量為m=3kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以v0=3m/s的水平初速度拋出，運(yùn)動(dòng)到B端恰好沿著切線方向進(jìn)入圓弧軌道BC，最后與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止．小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)至B端時(shí)的速度大小和方向；（1）小物塊滑至C端時(shí)，圓弧軌道對(duì)它的支持力大?。唬?）長(zhǎng)木板的最小長(zhǎng)度．

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】P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量異種，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；負(fù)電荷從a到c，電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)D正確．2、B【解析】

AB．重力做了多少功，重力勢(shì)能就改變多少，根據(jù)題意重力做負(fù)功，大小為mgH，故重力勢(shì)能增加mgH，A錯(cuò)誤B正確；C．物體上滑過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin解得：f=0.3mg；合力：F合合力做負(fù)功，故動(dòng)能減小量等于克服合力做的功，故動(dòng)能減少ΔEC錯(cuò)誤；D．物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：f?H故D錯(cuò)誤．3、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ4、A【解析】重力對(duì)他做功2000J，他克服阻力做功200J，則外力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是1800J，據(jù)動(dòng)能定理可得，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能增加了1800J。故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量；合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增加量；除重力（彈簧彈力）其他力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增加量。5、A【解析】

力F1對(duì)物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符6、D【解析】當(dāng)合力的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)是：軌跡夾在合力與速度方向之間，合力大致指向軌跡凹的一向．根據(jù)該特點(diǎn)知，只有方向2、3、4可能．故選D．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，掌握了做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)，本題基本上就可以解決了．7、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，則帶電粒子M帶負(fù)電；帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項(xiàng)符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能．故B項(xiàng)符合題意，C項(xiàng)不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，M在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子M做負(fù)功，帶電粒子M動(dòng)能減小，則帶電粒子M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能．故D項(xiàng)不符合題意．8、BC【解析】

轉(zhuǎn)一周通過(guò)的弧長(zhǎng)為：x=2πR=2π(m)；因?yàn)镕的方向始終與速度方向相同，即與位移方向始終相同，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周，力F做的功為力與轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)的乘積；故F做功為：W=Fx=10×2πJ=20πJ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；A點(diǎn)所受的向心力方向與速度方向垂直，則向心力做的總功為0J，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.9、ABD【解析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機(jī)的最大速度時(shí)，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得，故D正確。10、CD【解析】

A．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒；將一小球套于桿上，由靜止開(kāi)始從軌道A端滑下過(guò)程機(jī)械能也守恒，由于初位置動(dòng)能為零，故末位置速度大小小于平拋運(yùn)動(dòng)的速度，但方向相同，故水平分量不同，故小球在水平方向的速度大小小于v0，故A錯(cuò)誤；B．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)，其水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為；將一小球套于桿上，由靜止開(kāi)始從軌道A端滑下過(guò)程時(shí)間小于；故B錯(cuò)誤；C．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式，有：h=gt2①s=v0t②vx=v0③vy=gt④解得：h=，v平拋=；靜止開(kāi)始從軌道A端滑下過(guò)程機(jī)械能守恒，有：mgh=mv2，解得：，故C正確；D．小球落地時(shí)重力的功率為：P=mgvsinθ；故P=mgvsinθ＜mgv＜mgv平拋=，故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式和分速度公式列式后聯(lián)立求解，注意小球沿軌道運(yùn)動(dòng)不是平拋運(yùn)動(dòng)，可以結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)比較求解．11、AB【解析】

A.小球上升的過(guò)程中，重力和阻力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得:-mgH-fH=△Ek，則得動(dòng)能的減小量等于mgH+fH；故A正確.B.根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量；在上升過(guò)程中，物體克服阻力做功fH，故機(jī)械能減小fH；故B正確.C.小球上升H，故重力勢(shì)能增加mgH；故C錯(cuò)誤.D.在上升的過(guò)程中，小球克服空氣阻力做功fH；故D錯(cuò)誤.12、BD【解析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于逃逸速度，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為t要小于，故C錯(cuò)誤；D、由a=rω可知處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）球的下邊沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)測(cè)量A位置到桌面的高度H,即球做圓周運(yùn)動(dòng)下降的高度,因?yàn)榈竭_(dá)桌面時(shí)是球的下沿與桌面接觸,所以測(cè)量的高度H應(yīng)從球的下邊沿開(kāi)始測(cè).

(2)根據(jù)得:

則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為:,

若機(jī)械能守恒,有:

即為:,若用橫軸表示H,則縱軸應(yīng)表示(3)由(2)知,若小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒,則h、H和x的關(guān)系為:點(diǎn)睛：根據(jù)球先做圓周運(yùn)動(dòng),再做平拋運(yùn)動(dòng),結(jié)合平拋處理規(guī)律,即可求解平拋的初速度,算出對(duì)應(yīng)的動(dòng)能,再由刻度尺量出高度,算出重力勢(shì)能,進(jìn)而得以驗(yàn)證機(jī)械能守恒,因球落地時(shí),球下邊沿與地面接觸,從而可確定結(jié)果14、ABDgh=d22【解析】

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，抓住重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等，確定所需測(cè)量的物理量。

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒得出函數(shù)關(guān)系式，確定作哪一個(gè)圖象，以及得出圖象斜率的含義。

(3)根據(jù)原理，結(jié)合能量守恒分析小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量的原因。【詳解】(1)小球重力勢(shì)能的減小量為mgh，動(dòng)能的增加量為12mv2=12m(dt)2，質(zhì)量可以約去，不需要測(cè)量小球的質(zhì)量，需要測(cè)量小鐵球的直徑d，A、B兩點(diǎn)的高度h，小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間t，故選ABD。

(2)根據(jù)mgh=12m(dt【點(diǎn)