2022-2023學(xué)年吉林大學(xué)附屬中學(xué)物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2022-2023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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，虛線MN表示甲、乙、丙三個相同正方形金屬框的一條對稱軸，金屬框內(nèi)均勻分布有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律都滿足B＝kt，金屬框按照圖示方式處在磁場中，測得金屬框甲、乙、丙中的感應(yīng)電流分別為I甲、I乙、I丙，則下列判斷正確的是()A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲 B．I乙＝2I甲，I丙＝0C．I乙＝0，I丙＝0 D．I乙＝I甲，I丙＝I甲2、(本題9分)如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運(yùn)動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處于真空中，重力可忽略.在滿足電子能射出平行板的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏角φ變大的是：A．U1變大，U2變大 B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小 D．U1變小，U2變小3、(本題9分)關(guān)于物體做曲線運(yùn)動的條件，下述正確的是()A．物體所受的合力是變力B．物體所受的合力的方向與速度方向不在同一條直線上C．物體所受的合力的方向與加速度的方向不在同一條直線上D．物體所受的合力方向一定是變化的4、萬有引力定律是下列哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的A．牛頓 B．開普勒 C．卡文迪許 D．法拉第5、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運(yùn)行速度較大B．火星運(yùn)行角速度較大C．火星運(yùn)行周期較大D．火星運(yùn)行的向心加速度較大6、(本題9分)質(zhì)量為m的小球，從離地面h高處以初速度v0豎直上拋，小球上升到最高點(diǎn)時離拋出點(diǎn)距離為H，若選取最高點(diǎn)為零勢能面，不計空氣阻力，則()A．小球在拋出點(diǎn)(剛拋出時)的機(jī)械能為零B．小球落回拋出點(diǎn)時的機(jī)械能?mgHC．小球落到地面時的動能為D．小球落到地面時的重力勢能為?mgh7、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點(diǎn)A、B、C，如圖所示．正常騎行自行車時，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，角速度大小也相等B．B、C兩點(diǎn)的角速度大小相等，周期也相等C．A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度D．B點(diǎn)的向心加速度大于C點(diǎn)的向心加速度8、(本題9分)甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運(yùn)動的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動能之比為1∶4 D．甲、乙的動能之比為1∶89、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的鉤碼在一個彈簧秤的作用下豎直向上運(yùn)動．設(shè)彈簧秤的示數(shù)為T，不計空氣阻力，重力加速度為g．則下列說法中正確的是（）A．T=mg時，鉤碼的機(jī)械能不變B．T<mg時，鉤碼的機(jī)械能減小C．T<mg時，鉤碼的機(jī)械能增加D．T>mg時，鉤碼的機(jī)械能增加10、(本題9分)起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動能增加了mghC．合外力對貨物做功為mghD．貨物的機(jī)械能增加了mgh11、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＜EpB12、如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則()A．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，兩球動能相等B．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，A球動能較大C．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，B球動能較大D．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，A球受到向上的拉力較大二、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“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）適當(dāng)墊高木板是為了__________________；（2）通過打點(diǎn)計器的紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡間距疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡間距比較均勻，利用紙帶求小車速度時，應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為、、……，用W表示橡皮條對小車所做的功，作出的圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說明W與的關(guān)系是_______________________14、（10分）(本題9分)如圖a所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)跡，則：ab(1)打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點(diǎn)O到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)，雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g；（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時速度為u，求這一過程中空氣阻力所做的功W．（2）研究小組同學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，下雨時雨滴的速度跟雨滴大小有關(guān)，較大的雨滴落地速度較快，若將雨滴看作密度為ρ的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力大小為f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例常數(shù)，r是球體半徑．a(chǎn).某次下雨時，研究小組成員測得雨滴落地時的速度約為v0，試計算本場雨中雨滴半徑r的大小；b.如果不受空氣阻力，雨滴自由落向地面時的速度會非常大，其v-t圖線如圖所示，請在圖中畫出雨滴受空氣阻力無初速下落的v-t圖線．（3）為進(jìn)一步研究這個問題，研究小組同學(xué)提出下述想法：將空氣中的氣體分子看成是空間中均勻分布的、靜止的彈性質(zhì)點(diǎn)，將雨滴的下落看成是一個面積為S的水平圓盤在上述彈性質(zhì)點(diǎn)中豎直向下運(yùn)動的過程．已知空氣的密度為ρ0，試求出以速度v運(yùn)動的雨滴所受空氣阻力f的大?。ㄗ詈蠼Y(jié)果用本問中的字母表示）16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝10kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)前2s內(nèi)重力做的功；(2)前2s內(nèi)重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬時功率．17、（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m的汽車行駛在圓弧半徑為R的拱橋上。重力加速度為g。（1）當(dāng)汽車到達(dá)橋頂時速度為v，求此時汽車對橋面的壓力大小。（2）汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時，恰好對橋面沒有壓力？

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

C環(huán)中穿過圓環(huán)的磁感線完全抵消，磁通量為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則I丙=1．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，S是有效面積．則得E∝S，所以甲、乙中感應(yīng)電動勢之比為E甲：E乙=1：2，根據(jù)歐姆定律得知，I乙=2I甲．故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是：一要掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，二是掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，理解式中S是有效面積，即有磁場穿過的面積．2、B【解析】

設(shè)電子被加速后獲得初速為v0，則由動能定理得：…①又設(shè)極板長為l，則電子在電場中偏轉(zhuǎn)所用時間：…②又設(shè)電子在平行板間受電場力作用產(chǎn)生加速度為a，由牛頓第二定律得：…③電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，平行于電場方向的速度：vy=at…④由①、②、③、④可得：又有：，故U2變大或U1變小都可能使偏轉(zhuǎn)角φ變大，故選項B正確．3、B【解析】

物體做曲線運(yùn)動是由于所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，而與合外力是恒力還是變力、合外力方向是否變化均無關(guān)，故AD錯誤，B正確；由牛頓第二定律可知，C錯誤．4、A【解析】

牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律A．牛頓與分析相符，故A正確B．開普勒與分析不符，故B錯誤C．卡文迪許與分析不符，故C錯誤D．法拉第與分析不符，故D錯誤【點(diǎn)睛】牛頓的貢獻(xiàn)有：建立了以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)的力學(xué)理論；發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；創(chuàng)立了微積分5、C【解析】試題分析：萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運(yùn)行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計算6、A【解析】

ABD項：選取最高點(diǎn)位置為零勢能參考位置，小球上升到最高點(diǎn)時，動能為0，勢能也為0，所以在最高點(diǎn)的機(jī)械能為0，在小球運(yùn)動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故任意位置的機(jī)械能都為0，所以小球落回到拋出點(diǎn)時的機(jī)械能是0，故A正確，B錯誤，D錯誤；C項：從拋出點(diǎn)到落地過程中，只有重力做功，由動能定理得：，解得，落地時的動能，故C錯誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住小球機(jī)械能守恒，在空間任意一點(diǎn)的機(jī)械能都相等，故可以用空間任意一點(diǎn)的機(jī)械能表示．7、BC【解析】

A．AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等，故A錯誤；B．BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，周期也相等，故B正確；C．AB兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)可知，A的半徑比較大，所以A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．BC點(diǎn)的角速度是相等的，根據(jù)可知，C點(diǎn)的半徑比較大，所以C點(diǎn)的向心加速度大于B點(diǎn)的向心加速度，故D錯誤．8、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項A錯誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項B正確；由可知，甲、乙的動能之比為1∶4，選項C正確，D錯誤.9、CD【解析】不論彈簧秤的拉力大于重力，還是小于重力，還是等于重力，在豎直向上的運(yùn)動的過程中，彈簧的拉力均做正功，根據(jù)功能關(guān)系知，鉤碼的機(jī)械能增加．故CD正確．AB錯誤．故選CD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道對于鉤碼而言，有拉力做功，機(jī)械能不守恒，拉力做功等于鉤碼機(jī)械能的增量.10、ACD【解析】

A、貨物上升h的過程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動能定理：動能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯誤。C、合外力對貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機(jī)械能E機(jī)=F拉h(huán)=mgh，故D正確。11、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錯誤，D正確。12、BD【解析】

兩個球都是從同一個水平面下降的，到達(dá)最低點(diǎn)時還在同一個水平面上，根據(jù)重力做功的特點(diǎn)可知在整個過程中，A.B兩球重力做的功相同，但是，A球下擺過程中，只有重力做功，B球在下落的過程中彈簧要對球做負(fù)功，根據(jù)動能定理得，A球到達(dá)最低點(diǎn)時動能要比B球的動能大，故AC錯誤，B正確；由，可知A球受到的拉力比B球大．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、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢冕尫?，橡皮筋拉力對小車所做的功依次為W、2W、3W…探究橡皮筋拉力對小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系．將木板放有打點(diǎn)計時器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運(yùn)動，如果紙帶上打出的點(diǎn)間距是均勻的，說明紙帶的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力對小車所做的功全部完成后，打出來的點(diǎn)才能反映物體的速度．所以應(yīng)使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可確定W與速度v的平方成正比．

點(diǎn)睛：注意實(shí)驗(yàn)的一些處理方法，例如選擇相鄰距離基本相同的若干個點(diǎn)作為小車勻速運(yùn)動階段的點(diǎn)，用這些點(diǎn)計算小車的速度．圖象法是解決物理問題的常見方法，因?yàn)樗哂泻啽阒庇^的特點(diǎn).14、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點(diǎn)計時器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點(diǎn)計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點(diǎn)睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實(shí)驗(yàn)問題，加強(qiáng)基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，掌握某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的速度，同時注意單位的統(tǒng)一．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（