株洲市重點(diǎn)中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)在下列所述實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是：A．滑塊沿光滑斜面下滑的過程B．火箭加速上升的過程C．雨滴在空中勻速下落的過程D．游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程2、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運(yùn)行的周期T．假設(shè)地球是一個均勻球體，那么僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度3、鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于D．這時(shí)鐵軌對火車的支持力大于4、(本題9分)如圖所示，一重為G的物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右勻速運(yùn)動一段距離x．在此過程中，重力G和恒力F對物塊所做的功分別為（）A．0，F(xiàn)xcosαB．0，F(xiàn)xC．Gx，0D．Gxcosα，05、(本題9分)在下列情況下機(jī)械能守恒的有：A．在空氣中勻速下落的降落傘B．在豎直面做勻速圓周運(yùn)動的物體C．做自由落體運(yùn)動的物體D．沿斜面勻速下滑的物體6、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中（）A．小球的機(jī)械能保持不變B．小球受的合力對小球不做功C．水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大7、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L不伸長的繩的末端，將繩的另一端懸掛在等高的天花板上，如圖將小球拉直至水平位置，從靜止釋放，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)A．速度一樣大B．動能一樣大C．機(jī)械能一樣大D．所受的拉力一樣大8、如圖甲所示是游樂場中過山車的實(shí)物圖，可將過山車的部分運(yùn)動簡化為圖乙的模型。若質(zhì)量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點(diǎn)，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說法正確的是（）A．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，合外力做功為mgRB．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，機(jī)械能損失12C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)恰好與軌道之間無相互作用9、如圖所示，水平向右直線行駛的小車通過細(xì)繩和定滑輪將重物以速率υ豎直向上勻速提升，在此過程中，不計(jì)細(xì)繩與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是A．小車做加速運(yùn)動B．小車做減速運(yùn)動C．細(xì)繩對小車的拉力逐漸變大D．細(xì)繩對小車的拉力大小不變10、如圖所示，一個長直輕桿兩端分別固定一個小球A和B，A球、B球質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長度為。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動小球B，使小球A在水平面上由靜止開始向右滑動，當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí),下列說法正確的是（）A．小球A的速度為B．小球B的速度為C．小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為D．小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)如圖為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置，即研究兩個小球在軌道水平部分末端碰撞前后的動量關(guān)系．已知入射小球A和被碰小球B的質(zhì)量分別為m1、m1．(1)(多選)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是__________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足m1>m1(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量__________(填選項(xiàng)前的符號)，間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動的射程(3)(多選)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球A多次從傾斜軌道上s位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP,然后，把被碰小球B靜置于軌道的水平部分末端，再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______．(填選項(xiàng)前的符號)A．測量小球A開始釋放高度h.B．測量拋出點(diǎn)距地面的高度HC．分別找到A、B相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON(4)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為用____________________(3)中測量的量表示;若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為____________________用(3)中測量的量表示．12、（10分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點(diǎn)距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復(fù)幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項(xiàng)代號）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計(jì)（2）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動B．確保橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】

物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況，判斷做功情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．也可以根據(jù)機(jī)械能的概念分析．【詳解】A、木箱沿光滑斜面下滑的過程，斜面對木箱的支持力不做功，只有重力做功，所以木箱的機(jī)械能守恒；故A正確.B、火箭加速上升的過程，動能增加，重力勢能增加，故機(jī)械能增加；故B錯誤.C、雨滴在空中勻速下落的過程，動能不變，重力勢能減小，所以機(jī)械能減??；故C錯誤.D、游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程，動能不變，重力勢能不斷變化，所以機(jī)械能也在變化；故D錯誤.故選A.【點(diǎn)睛】本題是對機(jī)械能守恒條件的直接考查，掌握住機(jī)械能守恒的條件及機(jī)械能的概念即可進(jìn)行判斷．2、B【解析】

A.萬有引力提供環(huán)繞天體的向心力，此式只能計(jì)算中心天體的質(zhì)量，根據(jù)題給定的數(shù)據(jù)可以計(jì)算中心天體地球的質(zhì)量，而不能計(jì)算環(huán)繞天體月球的質(zhì)量，故A不符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得中心天體質(zhì)量，故B符合題意；C.在地球表面重力和萬有引力相等，即所以因不知道地球半徑故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合題意；D.因?yàn)樵虑虿皇墙仫w行，故在不知道地球半徑的情況下無法求得地球的密度，故D不符合題意．3、C【解析】

CD.火車在水平面內(nèi)運(yùn)動，所以在豎直方向上受力平衡，所以鐵軌對火車的支持力FN的豎直分量與重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，F(xiàn)N＝，故C正確，D錯誤；

AB.鐵軌對火車的支持力FN的水平分量為FNsinθ=mgtanθ，火車在彎道半徑為R的轉(zhuǎn)彎處的速度，所以火車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火車輪緣對內(nèi)外軌道無擠壓，故AB錯誤；4、A【解析】由功的公式可得恒力做功為：W=Fxcosα，因重力的方向與位移的方向垂直，所以重力做功為0，故選A正確。點(diǎn)睛：本題考查功的公式，在解題時(shí)要注意夾角為力和位移之間的夾角。5、C【解析】降落傘從空中勻速下落，動能不變，重力勢能減少，則其機(jī)械能減少，A錯誤；在豎直面做勻速圓周運(yùn)動的物體，動能恒定，但重力勢能在變化，其機(jī)械能變化，B錯誤；做自由落體運(yùn)動，只受重力，機(jī)械能守恒，C正確；沿斜面勻速下滑的物體，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，D錯誤．【點(diǎn)睛】判斷機(jī)械能是否守恒常用三種方法：1、條件法，從功的角度，看是不是只有重力或彈力做功；2、總量法，如動能和勢能的總量變化，機(jī)械能一定不守恒．3、從能量的角度，沒有發(fā)生機(jī)械能與其他能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，否則，機(jī)械能不守恒．6、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動能沒變，由于重力做負(fù)功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機(jī)械能不守恒A錯，B對．因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動，即它是做勻速圓周運(yùn)動，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時(shí)功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的，C錯D對．考點(diǎn)：動能定理、功率點(diǎn)評：本題考查了動能定理，通過功率公式分析瞬時(shí)功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題7、CD【解析】A、小球從水平方向下落到豎直方向，由機(jī)械能守恒可得：所以，故A錯誤；B、由于兩條繩的長度不相等由可知在最低點(diǎn)時(shí)動能不相等，故B錯；C、兩個小球有相同的質(zhì)量并且初狀態(tài)在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩球初狀態(tài)的機(jī)械能相等，小球A、B在下落的過程中只有重力做功，所以A、B機(jī)械能都是守恒的，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，具有相同的機(jī)械能，故C正確；D、在最低點(diǎn)由牛頓第二定律且知T=3mg,故D正確；本題選：CD點(diǎn)睛：利用機(jī)械能守恒求最低點(diǎn)的速度，并根據(jù)牛頓第二定律求解繩子的拉力。8、BC【解析】

A．到達(dá)A點(diǎn)其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過程中，根據(jù)動能定理可知合外力做功為W故選項(xiàng)A不符合題意.B．P到A的過程中，重力勢能的減少量為△EG＝2mgR，所以機(jī)械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過程中，小球克服阻力做功W故選項(xiàng)B符合題意.C．小球從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項(xiàng)C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達(dá)A點(diǎn)的過程中，由動能定理得mgR因?yàn)閃克′＜W克=1所以v所以在A點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫Σ粸榱?故選項(xiàng)D不符合題意.9、BD【解析】

AB.將小車的速度分解，如圖，則，則隨著小車向右運(yùn)動，則θ減小，v車減小，即小車做減速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤，B正確；CD.因物塊勻速上升，可知繩子對物塊的拉力不變，即繩子的張力不變，繩子對小車的拉力大小不變，選項(xiàng)C錯誤，D正確.10、AD【解析】

AB.當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí)，桿與水平方向的夾角的正弦是，此時(shí)A、B兩小球的速度關(guān)系滿足，由機(jī)械能守恒定律得：解得：小球A的速度為。小球B的速度為，故A正確，B錯誤。C.由動能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為，故C錯誤；D由動能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為，故D正確；二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）BCD（1）C（3）CD（4）m1·OM＋m1·ON＝m1·OPm1·OM

1＋m1·ON1＝m1·OP1【解析】

（1）[1]．A、“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；

B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；

D、為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求，，故D正確．（1）[1]．小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C正確．（3）[3]．再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)，分別找到A、B相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測量平拋射程OM、ON；（4）[4]．碰撞過程動量守恒，則，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：則．[5]．如果碰撞為彈性碰撞，則碰撞過程