河北省隆華存瑞中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為R，則下列說法正確的是（）A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，繩子一定有張力B．小球剛好過最高點(diǎn)時(shí)的速度為C．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零D．小球過最高點(diǎn)時(shí)，繩子對小球的作用力可以與球所受的重力方向相反2、(本題9分)唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過一條寬150m的河，他們在靜水中劃船的速度為5m/s，現(xiàn)在他們觀察到河水的流速為4m/s，對于這次劃船過河，他們有各自的看法，其中正確的是A．唐僧說：我們要想到達(dá)正對岸就得船頭正對岸劃船B．悟空說：我們要想節(jié)省時(shí)間就得朝著正對岸劃船C．沙僧說：我們要想少走點(diǎn)路就得朝著正對岸劃船D．八戒說：今天這種情況我們是不可能到達(dá)正對岸的3、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的光滑半圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平，將一輕質(zhì)小環(huán)A套在軌道上，一細(xì)線穿過輕環(huán)A，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置，不計(jì)所有摩擦，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．軌道對輕環(huán)的支持力大小為mgB．細(xì)線對M點(diǎn)的拉力大小為mgC．細(xì)線對輕環(huán)的作用力大小為mgD．M點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球以速度v0水平拋出，恰好與傾角為30°的斜面垂直相碰，其彈回的速度大小與碰撞前的速度大小相等，求小球與斜面碰撞過程中受到的沖量大小為A．mv0B．2mv0C．3mv0D．4mv05、(本題9分)引體向上運(yùn)動(dòng)的規(guī)則是從雙臂伸直到下巴與單杠等高計(jì)1次。質(zhì)量為60kg的某同學(xué)在1min內(nèi)完成了8次引體向上運(yùn)動(dòng)，每次肩部上升的距離均約為0.4m，g取10m/s2，則他在1min內(nèi)至少克服重力所做的功及相應(yīng)的功率約為（）A．192J，3.2W B．1920J，32WC．1920J，320W D．3840J，64W6、(本題9分)下列說法正確的是A．物體速度變化量越大，則加速度越大B．物體動(dòng)量發(fā)生變化，則物體的動(dòng)能一定變化C．系統(tǒng)所受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒D．合外力對系統(tǒng)做功為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒7、(本題9分)M、N是一對水平放置的平行板電容器，將它與一電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r的電源組成如圖所示的電路，R是并聯(lián)在電容器上的滑動(dòng)變阻器，G是靈敏電流計(jì)，在電容器的兩極板間有一帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，如圖，下列說法正確的是A．打開S后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)B．打開S后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從a向b的電流D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從b向a的電流8、如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍B．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍9、(本題9分)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長木板固定在桌面上，甲、乙兩小車放在木板上，并在小車上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車相對面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車粘在一起，兩車的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說法正確的是()A．兩車碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過程中甲車損失的動(dòng)能是169C．碰撞后兩車的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車碰撞過程為彈性碰撞10、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，在其正上方某高度由靜止釋放一小球，設(shè)下落過程中小球的加速度為a、位移為x、機(jī)械能為E，不計(jì)空氣阻力，豎直向下為正方向。則下落至最低點(diǎn)的過程中a、E隨x的變化圖線可能正確的是A． B． C． D．11、(本題9分)有一輛新型電動(dòng)汽車，總質(zhì)量為1000kg．行駛中，該車速度在14～20m/s范圍內(nèi)保持恒定功率20kW不變．一位同學(xué)坐在駕駛員旁邊觀察車內(nèi)里程表和速度表，記錄了該車在位移120～400m范圍內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的一組數(shù)據(jù)如下表，設(shè)汽車在上述范圍內(nèi)受到的阻力大小不變，則()s/m120160200240280320360400v/(m·s－1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A．該汽車受到的阻力為1000NB．位移120～320m過程牽引力所做的功約為9.5×104JC．位移120～320m過程經(jīng)歷時(shí)間約為14.75sD．該車速度在14～20m/s范圍內(nèi)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)12、如圖所示，空間有一電場，電場中有a和b兩點(diǎn)。設(shè)在電場中只受靜電力的電子在a、b兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是A．a(chǎn)A＞aB B．a(chǎn)A＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB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)在用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)下列操作正確且必要的有______A．用秒表測出重物下落的時(shí)間B．用彈簧測力計(jì)稱出重物的重力C．裝配好器材，松開紙帶讓重物自由下落然后接通電源D．在點(diǎn)跡清晰的紙帶上，距離起始點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢?，沿重物下落的方向，依次取若干個(gè)連續(xù)的點(diǎn)并標(biāo)記，作為測量點(diǎn)(2)某小組的同學(xué)，用接有6V、50Hz的交流電的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，如圖2，O為重錘下落的起點(diǎn)，選取的測量點(diǎn)為A、B、C、D、E，F(xiàn)，各測量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h已標(biāo)在測量點(diǎn)下面．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=______m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)該小組的同學(xué)分別求出打其他各點(diǎn)時(shí)的速度v；在v2-h坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)跡如圖3，則本地的重力加速度約為______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)驗(yàn)證“重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過程機(jī)械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)未畫出，用刻度尺測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個(gè)點(diǎn)到第5個(gè)點(diǎn)的過程中重錘重力勢能的減少量為__________J，重錘動(dòng)能的增加量為___________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。三、計(jì)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)汽車以額定功率行駛7×102m距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能Ek與位侈x的關(guān)系圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為1000kg，汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力為2000N，求汽車：(1)勻速運(yùn)動(dòng)過程的速度；(2)減速運(yùn)動(dòng)過程的位移；(3)加速運(yùn)動(dòng)過程所用的時(shí)間。16、（12分）(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向左的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知繩長l=1.0m，小球所帶電荷量q=+1.0×10-5C，質(zhì)量m=4.0×10-3kg。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）電場強(qiáng)度的大小E；（2）將電場撤去，小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度的大小v。17、（12分）“場”是除實(shí)物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場．反映場力性質(zhì)的物理量是場強(qiáng)．（1）真空中一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點(diǎn)電荷r處的電場強(qiáng)度E的表達(dá)式．（2）地球周圍存在引力場，假設(shè)地球是一個(gè)密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請參考電場強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．

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】

A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，滿足恰好由重力提供向心力時(shí)，可以使繩子的拉力為零，故A錯(cuò)誤;BC．小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)，恰好由重力提供向心力時(shí)，向心力最小，線速度最小，有：，，故B正確，C錯(cuò)誤;D．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，繩子只能提供向下的拉力，所以不可能與重力的方向相反，故D錯(cuò)誤。2、B【解析】試題分析：當(dāng)靜水速度垂直于河岸時(shí)，渡河的時(shí)間最短，為：t=d考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解3、B【解析】

D、對球分析，受重力和拉力而平衡，故T=mg；再對環(huán)受力分析，受兩個(gè)拉力和支持力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，圖中∠1=∠2，再根據(jù)等腰三角形底角相等，有∠2=∠3，而∠1+∠2+∠3=90°，故∠1=∠2=∠3=30°，M點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為∠1+∠2=60°，故D錯(cuò)誤；A、軌道對輕環(huán)的支持力大小為：N=2TcosB、細(xì)線對M點(diǎn)的拉力大小為T=mg，B正確；C、細(xì)線對輕環(huán)的作用力大小為兩個(gè)拉力的合力，為3T=【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答。4、C【解析】小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v',小球恰與傾角為30由幾何關(guān)系得：v'=vsin30°=2v0【點(diǎn)睛】小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求得與斜面碰撞時(shí)的速度的大小，再由動(dòng)量定理可以求得斜面對小球的沖量．5、B【解析】

每次肩部上升的距離均為0.4m，則同學(xué)每一次克服重力做的功1min內(nèi)克服重力所做的功1min=60s，相應(yīng)的功率約為選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。6、C【解析】A、根據(jù)加速度的定義，知物體速度變化越大，加速度不一定越大，還與速度變化所用時(shí)間有關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B、物體動(dòng)量發(fā)生變化，可能是動(dòng)量的方向變化，而動(dòng)量大小沒變，速度大小沒變，則動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；

C、系統(tǒng)所受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒，而合外力對系統(tǒng)做功為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量不一定守恒，故C正確，D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵要明確動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別，掌握動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)所受合外力為零，可借助于動(dòng)量定理來理解．7、BC【解析】

AB、打開S之前，由于帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，則有，打開S后，電容器的兩極板所帶電量保持不變，根據(jù)，，可得，使兩極板靠近，電容器的兩極板間的電場強(qiáng)度不變，所以帶電的油滴仍保持靜止，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD、電容器兩極板間的電壓，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，增大，增大，電容器的電量增加，處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)中有電流，由于電容器上板帶正電，則靈敏電流計(jì)中有從向的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。8、BD【解析】

AB．如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等方向相反；

由幾何關(guān)系可知，；而庫侖力；即：；要使d變?yōu)?，可以使質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯(cuò)誤，B正確；CD．或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；9、BC【解析】

A.設(shè)a、b兩車碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動(dòng)量：p兩車碰撞前總動(dòng)量等于碰撞后總動(dòng)量，故A不符合題意；B.碰撞前a車動(dòng)能為E碰撞后a車動(dòng)能為E所以碰撞過程中a車損失的動(dòng)能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車的總動(dòng)能為1碰后a、b兩車的總動(dòng)能為1故C符合題意；D.兩車碰撞過程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。10、AC【解析】

AB.小球開始下落時(shí)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度不變，當(dāng)小球和彈簧接觸時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma，所以：，當(dāng)壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，加速度大于g，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.下降過程，自由落體階段，小求機(jī)械能守恒，當(dāng)與彈簧接觸后，由能量守恒得：小球減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能，即：E0-E=kx2，則，E=E0-kx2，故C正確，D錯(cuò)誤。11、AC【解析】當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，即，A正確；由動(dòng)能定理得，解得，B錯(cuò)誤；根據(jù)，所以有，C正確；在14m/s---20m/s，功率不變，由P=Fv可知，牽引力減小，由可知，加速度減小，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要具有基本的讀圖能力，并根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析出汽車的運(yùn)動(dòng)情況．對于C問中，牽引力是變力，汽車做變速運(yùn)動(dòng)，不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式求解時(shí)間．12、AD【解析】

AB、a點(diǎn)的電場線比b點(diǎn)密，所以a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)。故電子在a點(diǎn)所受的電場力大于b點(diǎn)的電場力，由牛頓第二定律可知，aA＞aB，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、沿電場線方向電勢逐漸降低，知a點(diǎn)的電勢大于b點(diǎn)的電勢；因電子帶負(fù)電，故a點(diǎn)的電勢能小于b點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤，D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D1.569.8【解析】試題分析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的，故不用秒表測出重物下落的時(shí)間，A不必要；在實(shí)驗(yàn)中，不需要知道重物的重力，故B也不必要；裝配好器材，應(yīng)該先接通電源再松開紙帶讓重物自由下落，C錯(cuò)誤；D是必要的（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=BD2T=15.71cm-9.47cm2×0.02s=1.56m/s；（3）本地的重力加速度約為g=v22考點(diǎn)：驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。14、1.791.75(1.76也給分)【解析】

[1]點(diǎn)2到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中重力勢能減少量是：[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，有2點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于13段的平均速度，則：5點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于46段的平均速度，則：此過程中物體動(dòng)能的增加量：代