河南省開封市祥符區(qū)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

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，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(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)關(guān)于四個(gè)公式：①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝.下列敘述正確的是()A．公式①④適用于任何電路的電功率B．公式②③適用于任何電路的電熱功率C．公式①②③適用于任何電路的電功率D．沒有一個(gè)正確2、(本題9分)人站在電梯內(nèi)加速上升的過程中，電梯對(duì)人的支持力所做的功等于（）A．人的動(dòng)能增加量B．人的勢(shì)能的增加量C．人的機(jī)械能增加量D．人克服重力所做的功3、(本題9分)豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水，內(nèi)有一個(gè)用紅蠟塊做成的圓柱體，玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速上升，現(xiàn)將玻璃管倒置，在圓柱體勻速上升的同時(shí)讓玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng)已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是5cm/s，α=30°，如圖所示，則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是A．5cm/sB．4.33cm/sC．2.5cm/sD．無法確定4、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的足球，以v0速度由地面踢起，當(dāng)它到達(dá)離地面高為h的B點(diǎn)處（取B點(diǎn)為重力勢(shì)能零參考平面，重力加速為g），下列說法中正確的是A．在B點(diǎn)重力勢(shì)能為mghB．在B點(diǎn)的動(dòng)能為C．在B點(diǎn)的機(jī)械能為D．在B點(diǎn)的機(jī)械能為5、(本題9分)一帶正電的粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時(shí)刻分別經(jīng)過M、N兩點(diǎn)，已知運(yùn)動(dòng)過程中粒子僅受電場(chǎng)力作用，則下列判斷正確的是（）A．該電場(chǎng)可能是由某正點(diǎn)電荷形成的B．M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能逐漸增大D．帶電粒子在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力6、(本題9分)如圖所示，小球從靜止開始沿光滑曲面軌道AB滑下，從B端水平飛出，撞擊到一個(gè)與地面呈θ=37°的斜面上，撞擊點(diǎn)為C．已知斜面上端與曲面末端B相連，A、B間的高度差為h，B、C間的高度差為H，不計(jì)空氣阻力，則h與H的比值hHA．34B．43C．97、(本題9分)圖示為一皮帶傳送裝置，a、b分別是兩輪邊緣上的點(diǎn)，a、b、c的半徑之比為3：2：1.以v1、v2、v3分別表示這三點(diǎn)線速度的大小，以ω1、ω2、A．v1：v2：v3=3：2：1B．v1C．ω1：ω2：ω3=3：2：3D．ω18、一滑塊以初速度v0從斜面底端向上滑去（斜面足夠長(zhǎng)）．該滑塊的速度-時(shí)間圖象可能是（）A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體，物體相對(duì)桶壁靜止，若增大圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，下列說法正確的是（）A．物體相對(duì)筒壁下滑 B．物體所受向心力增大C．物體所受的彈力不變 D．物體所受的摩擦力不變10、(本題9分)如圖所示，光滑斜面固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與物塊相連，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)?，F(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動(dòng)能一直減小B．從O到B，物塊動(dòng)能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D．從O到B，物塊動(dòng)能的減少量小于彈性勢(shì)能的增加量11、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點(diǎn)A以某一速度水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)到空中另一位置B。則從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．合外力對(duì)小球所做的功等于小球機(jī)械能的增量B．小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量C．重力所做的功等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”D．小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”12、a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶4二、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)一位同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，利用光電門等裝置設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。使用的器材有：鐵架臺(tái)、光電門1和2、輕質(zhì)定滑輪、通過不可伸長(zhǎng)的輕繩連接的鉤碼A和B（B左側(cè)安裝擋光片）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖1，將實(shí)驗(yàn)器材安裝好，其中鉤碼A的質(zhì)量比B大，實(shí)驗(yàn)開始前用一細(xì)繩將鉤碼B與桌面相連接，細(xì)繩都處于豎直方向，使系統(tǒng)靜止。②用剪刀剪斷鉤碼B下方的細(xì)繩，使B在A帶動(dòng)下先后經(jīng)過光電門1和2，測(cè)得擋光時(shí)間分別為、。③用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度，如圖2，則________。④用擋光片寬度與擋光時(shí)間求平均速度，當(dāng)擋光片寬度很小時(shí)，可以將平均速度當(dāng)成瞬時(shí)速度。⑤用刻度尺測(cè)量光電門1和2間的距離。⑥查表得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。⑦為?yàn)證機(jī)械能守恒定律，請(qǐng)寫出還需測(cè)量的物理量（并給出相應(yīng)的字母表示）__________，用以上物理量寫出驗(yàn)證方程_____________。14、（10分）(本題9分)為驗(yàn)證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度vB表達(dá)式為_____；

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出-H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)圖線斜率k=________時(shí)（用已知量g、d表示），可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢(shì)能減少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek將_______增加（選填“增加”、“減小”、“不變”）．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)如圖所示為半徑R=0.40m的四分之一豎直圓弧軌道，OA在水平方向，底端距水平地面的高度h=0.45m。一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧軌道頂端A由靜止釋放，到達(dá)軌道底端B點(diǎn)的速度vB=2.0m/s。忽略空氣的阻力,取g=10m/s2。(1)小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，摩擦力所做的功W；(2)小滑塊在圓弧軌道底端B點(diǎn)受到的支持力大小FN；(3)小滑塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x.16、（12分）(本題9分)中國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行5圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船在B點(diǎn)經(jīng)橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道時(shí)是加速還是減速？(2)飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小.(3)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2.17、（12分）(本題9分)圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的裝置圖，實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.8m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為2.0kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖乙所示，那么：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，物體的速度=________m/s(保留兩位有效數(shù)字)；(2)從起點(diǎn)O到計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能減少量ΔEp=________J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=_________J；(g=9.8m/s2)(以上兩空均保留兩位有效數(shù)字)(3)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)△Ep≠ΔEk，這是因?yàn)開________________________________.

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、A【解析】

P＝UI、P＝適用于任何電路電功率的計(jì)算，而P＝I2R適用于任何電路熱功率的計(jì)算，故A正確；P＝只適用于純電阻電路中電功率及熱功率的計(jì)算，故B、C、D錯(cuò)．2、C【解析】

A.根據(jù)動(dòng)能定理知，人的動(dòng)能增加量等于支持力和重力對(duì)人做功的代數(shù)和，因支持力做正功，重力做負(fù)功，可知，人的動(dòng)能增加量小于電梯對(duì)人的支持力所做的功；故A錯(cuò)誤.BD.人加速上升，支持力大于重力，則支持力所做的功大于人克服重力做的功，則人的勢(shì)能的增加量小于電梯對(duì)人的支持力所做的功；故BD錯(cuò)誤.C.根據(jù)功能關(guān)系可知，電梯對(duì)人的支持力所做的功等于人的機(jī)械能增加量；故C正確.3、C【解析】圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是水平和豎直兩個(gè)方向上分速度的合成，由圖知水平分速度為vsinα＝5×sin30°＝2.5cm/s，C正確．思路分析：圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是水平和豎直兩個(gè)方向上分速度的合成，試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成，關(guān)鍵是找出兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)平行四邊形定則分析4、D【解析】

取B點(diǎn)為零重力勢(shì)能參考平面，則B點(diǎn)處的重力勢(shì)能為0，故A錯(cuò)誤；選取足球從A到B過程，由動(dòng)能定理可得：-mgh=mv2?mv02，因此足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為mv02-mgh，故B錯(cuò)誤；足球被踢出只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，則有EA=EB，由于取B處為零勢(shì)能參考面，因此足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能等于mv02-mgh，則在B處的機(jī)械能也為mv02-mgh，故D正確，C錯(cuò)誤．5、C【解析】

AD、由速度時(shí)間圖象可知：粒子在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是一個(gè)定值，所以電場(chǎng)力不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以不可能是由某正點(diǎn)電荷形成的，故A、D錯(cuò)誤；BC、從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中速度減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，又由于是正電荷，所以電勢(shì)也增加，故M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤，C正確．故選C．6、D【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理求出B點(diǎn)的速度，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移和水平位移的關(guān)系求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出豎直位移的表達(dá)式，求出h與H的比值.【詳解】對(duì)AB段，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh=12mvB2，解得:vB【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用，解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.7、BD【解析】

a、b兩點(diǎn)皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，a、c兩點(diǎn)同軸傳動(dòng)，角速度相等，根據(jù)v=rω知，v1：v3=3：1，所以v1：v2：v3=3：3：1。a、b的角速度之比等于半徑的反比，ω1：ω2=rb：rc【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度大小相等，考皮帶傳動(dòng)，輪子邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等。8、ABD【解析】

當(dāng)斜面粗糙時(shí)：物體在斜面上滑行時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小,而，所以物體沿斜面向上滑行時(shí)有,故物體沿斜面向上滑行時(shí)的加速度,物體沿斜面向下滑行時(shí)有，當(dāng)物體沿斜面向下滑行時(shí)的加速度，故，當(dāng)斜面光滑時(shí)：μ=0，故有，當(dāng)時(shí):物體滑動(dòng)斜面的頂端后保持靜止，故ABD正確．【點(diǎn)睛】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，本題要考慮斜面是否光滑和動(dòng)摩擦因數(shù)的大小對(duì)滑塊的運(yùn)動(dòng)的影響．9、BD【解析】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖

其中重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，若增大圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則根據(jù)a=ω2r可知，物體向心加速度增大，向心力增大，物體所受的彈力增大，故B正確，C錯(cuò)誤；豎直方向重力G與靜摩擦力f仍平衡，即物體仍靜止，物體所受的摩擦力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；故選BD.10、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來開始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增加；當(dāng)彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時(shí)，物體加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大；繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)到O，彈簧沿斜面向上的彈力小于重力沿斜面向下分量，物體加速度沿斜面向下，速度減小，動(dòng)能減小。故A錯(cuò)誤。B.彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)，從O到B，彈簧彈力沿斜面向下，物體加速度沿斜面向下，物體減速，動(dòng)能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過程中，彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能、動(dòng)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量，C正確。D.從O到B，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，動(dòng)能減小量等于彈性勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，所以物塊動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)誤。11、BCD【解析】AB、根據(jù)機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機(jī)械能守恒，所以本題中機(jī)械能的變化和阻力做功有關(guān)，而不是合外力。阻力做負(fù)功所以機(jī)械能減小，且小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量，故A錯(cuò)；B對(duì)；C、根據(jù)動(dòng)能定理WGD、小球的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對(duì)；故選BCD點(diǎn)睛：對(duì)動(dòng)能定理要熟練掌握并會(huì)利用能量關(guān)系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。12、CD【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯(cuò)誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯(cuò)誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、6.710鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2【解析】

③[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器測(cè)量原理得⑦[2][3]為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測(cè)量鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2。對(duì)系統(tǒng)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量，則驗(yàn)證方程為14、d/t增加【解析】【分析】由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械