2022年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

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(xiě)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(xiě)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)如圖所示，一重為G的小球沿傾角為θ的斜面下滑，當(dāng)速度為v時(shí)，小球所受重力做功的瞬時(shí)功率為A．GvB．GvsinθC．GvtanθD．Gvcosθ2、(本題9分)為了估測(cè)一深井井口到水面的距離，某同學(xué)讓一個(gè)小石塊從井口自由落下，2s后聽(tīng)到石塊擊水的聲音，重力加速度取10m/s2，則井口到水面的距離約為A．5m B．10m C．20m D．45m3、(本題9分)中國(guó)的吳橋雜技享譽(yù)世界，如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目——水流星．用細(xì)繩系者裝有水的小桶，在豎直面內(nèi)做園周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小桶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，可簡(jiǎn)化為圖乙所示情形．已知水的質(zhì)量為m，水的重心到轉(zhuǎn)軸0的距離為L(zhǎng)，則下列說(shuō)法正確的是A．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水和小桶的最小速率為零B．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力大小為mgC．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力為零D．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，繩上的拉力大小大于mg4、(本題9分)如圖所示，兩質(zhì)量相同的小球A、B分別用線懸在等高的O1、O2點(diǎn)，A球的懸線比B球的長(zhǎng)．把兩球的懸線均拉到水平后將小球無(wú)初速釋放，則經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)（以懸點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)）下列說(shuō)法不正確的是（）A．A球的速度大于B球的速度 B．A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能C．A球的機(jī)械能大于B球的機(jī)械能 D．A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能5、(本題9分)甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船頭和水流方向如圖所示，已知三船在靜水中的速度均大于水流速度v0，則A．甲船可能垂直到達(dá)對(duì)岸 B．乙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸C．丙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸 D．都不可能垂直到達(dá)對(duì)岸6、(本題9分)如圖所示，兩小球從同一豎直線上的不同位置拋出后，恰好在位置相遇，已知兩球拋出時(shí)的速度分別為，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩球從拋出到運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)的時(shí)間相等B．先拋出，且C．先拋出，且D．相遇時(shí)球豎直方向的速度大于球豎直方向的速度7、雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力作用下，分別圍繞其連線上某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．某雙星質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為R1、R2，周期為T(mén)，則下列正確的是（）A．兩星質(zhì)量一定相等 B．兩星質(zhì)量之和為m1+m2＝C．兩星質(zhì)量之比為＝ D．兩星質(zhì)量之比為＝8、(本題9分)如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的豎直軌道,除去底部一小圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，其高度小于h；B圖中的軌道是一個(gè)內(nèi)徑略大于小球直徑的管道,其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；C圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；D圖中的軌道是個(gè)半圓形軌道，其直徑等于h。如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是()A． B．C． D．9、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c10、(本題9分)假設(shè)將來(lái)一艘飛船靠近火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，已知萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度B．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測(cè)出飛船在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度C．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期11、如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開(kāi)并熄滅，電源再次對(duì)C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時(shí)，通過(guò)R的電流不變B．若R增大，則充電時(shí)間變長(zhǎng)C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量不變12、(本題9分)如圖所示，在長(zhǎng)江邊一段平行江道，一輪船的船頭指向始終垂直于江岸方向，輪船在靜水中運(yùn)動(dòng)的速度保持不變，水勻速流動(dòng)（假設(shè)整個(gè)江道水流速度相同），下列說(shuō)法正確的是A．水流速度越大，輪船行駛位移越大B．水流速度越大，輪船行駛位移不變C．水流速度越大，過(guò)江時(shí)間越短D．水流速度越大，過(guò)江時(shí)間不變二、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)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；C．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上；D．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1；E．按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t1．本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是，利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是．14、（10分）(本題9分)如圖1所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”．在一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如下圖2所示(相鄰記時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s),那么:(1)紙帶的_____(用字母“P”或“C”表示)端與重物相連;(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=_________m/s;(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=_____J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=______J;(g取9.8m/s2)可得到的實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______________________（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）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）如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)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?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開(kāi)始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)F的大小恰為2mg．問(wèn)：(1)從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的過(guò)程中彈簧彈力對(duì)物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的動(dòng)能；(3)從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的過(guò)程中力F做的功．16、（12分）(本題9分)有一種拓展訓(xùn)練的項(xiàng)目是在兩山崖等高的A、B兩點(diǎn)之間栓上鋼絲繩索，通過(guò)繩索上的小滑輪使隊(duì)員沿繩索滑至對(duì)面。如圖，質(zhì)量為m的隊(duì)員甲抓住小滑輪上的繩套，當(dāng)他雙腳離地后，隊(duì)員乙用水平力拉住滑輪使懸點(diǎn)A與滑輪間的繩索AP呈豎直狀態(tài)，滑輪兩側(cè)繩索間的夾角為θ，然后將隊(duì)員甲由靜止釋放。不計(jì)繩和滑輪重、摩擦和空氣阻力，已知重力加速度為g，求(1)釋放前隊(duì)員乙對(duì)滑輪的水平拉力F；(2)當(dāng)隊(duì)員甲下降的高度為h時(shí)他的速度大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑弧形軌道末端與水平傳送帶相切，水平傳送帶足夠長(zhǎng)，以v=2m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量m=1kg的物塊從弧形軌道上高h(yuǎn)=0.8m處由靜止釋放，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，，不計(jì)空氣阻力，求：（1）物塊剛滑上傳送帶時(shí)速度的大小；（2）傳送帶對(duì)物塊所做的功；（3）物塊在傳送帶上滑動(dòng)所產(chǎn)生的熱量；

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、B【解析】小球所受重力的方向豎直向下，小球速度方向沿斜面向下，重力與速度方向間夾角為π2-θ，當(dāng)小球速度為v時(shí)，小球所受重力做功的瞬時(shí)功率點(diǎn)睛：瞬時(shí)功率的計(jì)算公式P=Fvcosα，公式中角度指力與速度方向之間的夾角。2、C【解析】

不考慮聲音傳播所需要的時(shí)間。小石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.10m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.20m，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.45m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、C【解析】

水和小桶做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)水不流出的條件是：水和水桶的重力剛好提供所需要的向心力．這時(shí)的最小速度即是過(guò)最高點(diǎn)的臨界速度v；以水為研究對(duì)象，重力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：；解得；故最小速度為；對(duì)水分析，此時(shí)所需的向心力，故此時(shí)水桶對(duì)水無(wú)作用力，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于分析水的受力情況，確定其向心力的來(lái)源，應(yīng)用牛頓第二定律破解水流星節(jié)目成功的奧秘．4、C【解析】

AB．到最低點(diǎn)A球減少的重力勢(shì)能較大，所以A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，兩球質(zhì)量相等，則A球的速度大于B球的速度，故AB正確；CD．小球下落過(guò)程中，僅有重力做功，機(jī)械能守恒，兩球釋放位置等高，且質(zhì)量相等，所以具有相同的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤，D正確．本題選不正確的，故選C．5、A【解析】

船到達(dá)對(duì)岸的位置取決于合速度的方向．乙和丙船速與水速合成后不可能垂直河岸，不可能垂直到達(dá)對(duì)岸，甲船速與水速合成后可能垂直于河岸，甲船可能垂直到達(dá)對(duì)岸，A對(duì)．BCD錯(cuò)。故選A。6、D【解析】

ABC.兩球在c點(diǎn)相遇，根據(jù)知，下降的高度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，則a球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，b球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，可知a球一定是早些拋出的，水平位移相等，根據(jù)知，A球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，則A球的初速度小，即，ABC錯(cuò)誤；D.相遇時(shí)，由于a球下落的高度大，所以a球在豎直方向上的速度大，D正確．7、BD【解析】

ACD．雙星的周期相等，兩星質(zhì)量分別為和，都繞連線上O點(diǎn)作周期為的圓周運(yùn)動(dòng),星球1和星球2到O的距離分別為和，由萬(wàn)有引力定律提供向心力，對(duì)于：，對(duì)于：，則有兩星質(zhì)量之比為，兩星質(zhì)量不一定相等，故選項(xiàng)D正確，AC錯(cuò)誤；B．由幾何關(guān)系知：，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)B正確。8、BC【解析】

A、小球離開(kāi)軌道后做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)在水平方向上有速度，即在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，則h′＜h；故A錯(cuò)誤.B、小球離開(kāi)軌道做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故B正確.C、小球到達(dá)右側(cè)斜面上最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故C正確.D、小球在內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)最小的速度為，故在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，則h′＜h；即不能過(guò)最高點(diǎn)；故D錯(cuò)誤.9、BC【解析】

衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A錯(cuò)誤；B.由可知，b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期，故B正確；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正確；D.當(dāng)c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，將做離心運(yùn)動(dòng)，所以不可能追上同一軌道上的b，b減速后，所需要的向心力小于提供的向心力，將做近心運(yùn)動(dòng)，所以不可能等候同一軌道上的c，故D錯(cuò)誤．10、BD【解析】

A.從軌道I到軌道Ⅱ要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，則在軌道I上P點(diǎn)的速度小于軌道Ⅱ上P點(diǎn)的速度，故A錯(cuò)誤；B.飛船貼近火星表面飛行時(shí)，如果知道周期T，可以計(jì)算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正確；C.根據(jù)a=GMD.因?yàn)檐壍愧虬腴L(zhǎng)軸大于軌道Ⅰ的半徑，所以飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期，故D正確。11、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢(shì)差不斷減小，因此充電電流變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R增大時(shí)，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時(shí)間變長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)為85V時(shí)，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時(shí)，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過(guò)的電荷量不變，選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問(wèn)題為背景考查電容器的充放電問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器12、AD【解析】

C、D、因?yàn)榇怪庇诤影斗较虻乃俣炔蛔?，而水流方向是垂直于這個(gè)方向的，在這個(gè)方向上沒(méi)有分速度，；設(shè)河寬為d，船垂直于河岸的速度為v，，所以不論水速多大時(shí)間不變；故C錯(cuò)誤，D正確．A、B、如果水速越大，相同時(shí)間內(nèi)沿水速方向的位移越大，船在水中運(yùn)動(dòng)的總位移就越大，故B錯(cuò)誤，A正確．故選AD．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是將運(yùn)動(dòng)分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，然后分別作答即可解決此類(lèi)問(wèn)題．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）B的右端至D板的距離L1．（1）【解析】

因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故有vA，VB，即有：mAmB0，所以還要測(cè)量的物理量是：B的右端至D板的距離L1．分析可知驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是：mAmB014、P0.980.490.48在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．【解析】

（1）根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大，確定紙帶的哪一端與重物相連．

（2、3）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．【詳解】（1）在相等時(shí)間內(nèi)位移逐漸增大，可知紙帶的P端與重物相連．

（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則：．

（3）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，

此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量為：△Ek＝mvB2＝×1×0.982=0.48J．實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙