2021-2022學(xué)年福建省羅源第二中學(xué)、連江二中高一物理第二學(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、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?？荚嚱Y(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)下列關(guān)于物體所受的滑動(dòng)摩擦力表述正確的是A．方向垂直于接觸面 B．大小與正壓力成正比C．大小與正壓力成反比 D．方向始終與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同2、(本題9分)如圖所示，在同一位置，以10m/s水平拋出的物體飛行時(shí)間t1后落在斜面上，以20m/s水平拋出的物體飛行時(shí)間t2后落在斜面上，則A．t1>t2 B．t1<t2 C．t1=t2 D．θ未知，不能確定3、(本題9分)以v0=15m/s的初速從地面豎直向上拋出一物體，設(shè)空氣阻力大小不變，則在拋出后的第2s內(nèi)平均速度和平均速率分別為A．0，0 B．0，2.5m/s C．2.5m/s，2.5m/s D．2.5m/s，04、(本題9分)—質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v，豎直打在木樁上，經(jīng)過Δt時(shí)間后停止，則在打擊時(shí)間內(nèi)，鐵錘對(duì)木樁的平均沖力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．5、仰臥起坐是體育課上經(jīng)常鍛煉的項(xiàng)目，一次測試中某位女同學(xué)質(zhì)量為50kg，假設(shè)其上半身質(zhì)量為全身的0.6，她在1分鐘內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次仰臥起坐時(shí)下半身重心位置不變，則她克服重力做功的平均功率約為（）A．6w B．60w C．120w D．240w6、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤邊緣處輕放一個(gè)小物塊，小物塊隨著圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小物塊之后情況說法正確的是A．小物塊僅受到重力和支持力的作用B．小物塊受到重力、支持力和向心力的作用C．小物塊受到的摩擦力產(chǎn)生了向心加速度D．小物塊受到的摩擦力一定指向圓盤外側(cè)7、如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，從高度處由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑為的豎直圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道部分的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道無壓力；沿CB滑下后進(jìn)入光滑軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)速度為零，則h的值可能為（）A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m8、(本題9分)2018世界杯小組賽第4場C羅最后3分鐘上演帽子戲法，力挽狂瀾成平局。如圖所示，C羅將質(zhì)量為m的足球以速度v從地面上的A點(diǎn)踢起，當(dāng)足球到達(dá)離地面高度為h的B點(diǎn)位置時(shí)，取B處為零勢能參考面，不計(jì)空氣阻力．則下列說法中正確的是（）A．C羅對(duì)足球做的功等于mB．C羅對(duì)足球做的功等于mC．足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能為mD．足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為m9、(本題9分)如圖所示，長為L的輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知小球通過最高點(diǎn)P時(shí)速度為，不計(jì)一切阻力，則（）A．在最高點(diǎn)P輕桿受到小球?qū)λ南蛳碌膹椓．小球在最低點(diǎn)Q受到輕桿對(duì)它的彈力大小為C．小球在最低點(diǎn)Q和最高點(diǎn)P，輕桿中的彈力大小之差為5mgD．小球要到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)，最低點(diǎn)Q點(diǎn)最小的速度為10、(本題9分)要計(jì)算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A．已知地球半徑RB．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度vC．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TD．已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′11、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的重力勢能為1B．物體落到海平面時(shí)的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動(dòng)能為1D．物體在海平面上的機(jī)械能為112、如圖所示，完全相同的三個(gè)金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處現(xiàn)以等大的初速度使三個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．落地之前，三個(gè)小球均做勻變速運(yùn)動(dòng)B．三個(gè)小球在落地時(shí)的動(dòng)能不相等C．三個(gè)小球在落地時(shí)動(dòng)量相同D．落地之前，三個(gè)小球在任意相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量相同二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用圖2裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。①為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______。A．動(dòng)能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）③實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量＝_____，動(dòng)能變化量＝_____。14、（10分）用圖示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、實(shí)驗(yàn)前首先用游標(biāo)卡尺測量出小球的直徑為d，然后調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過斷開電磁鐵開關(guān)使小球從A點(diǎn)下落，經(jīng)過光電門B，記錄擋光時(shí)間△t，測出小球在AB間下落的距離h．接著豎直平移光電門B，重復(fù)上述步驟，測得多組h及相應(yīng)的△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)小球通過光電門速度的表達(dá)式為v=___________。(2)小輝根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出-h圖象，能否僅依據(jù)圖象是過原點(diǎn)的直線就得出機(jī)械能守恒的結(jié)論?___________(填寫“能”或“不能”)，理由是___________。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，細(xì)線下吊著一個(gè)質(zhì)量為M的沙袋（可看作質(zhì)點(diǎn)），構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長為l。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動(dòng)，已知重力加速度為g，求：（1）子彈射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子彈射入沙袋過程中生熱是多少Q(mào)；（3）子彈和沙袋一起上升的最大高度h.16、（12分）(本題9分)地球的質(zhì)量M=5.98×1024kg，地球半徑R=6370km，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，一顆繞地做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星環(huán)繞速度為v=2100m/s，求：（1）用題中的已知量表示此衛(wèi)星距地面高度h的表達(dá)式（2）此高度的數(shù)值為多少？（保留3位有效數(shù)字）17、（12分）(本題9分)圖示為一過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，BC分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，其半徑R=1m，一質(zhì)量m＝1kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從左側(cè)水平軌道上的A點(diǎn)以大小v2＝12m／s的初速度出發(fā)，通過豎直平面的圓形軌道后，停在右側(cè)水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B兩點(diǎn)間的距離L1＝1．71m，物塊與水平軌道寫的動(dòng)摩擦因數(shù)2．2，取g＝12m／s2，圓形軌道間不相互重疊，求：（1）物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（2）物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC；（3）BD兩點(diǎn)之間的距離L2，以及整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的總熱量Q

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．滑動(dòng)摩擦力方向總是沿接觸面．故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)公式F=μFN，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力成正比．故B正確，C錯(cuò)誤．D．滑動(dòng)摩擦力方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同．故D錯(cuò)誤．故選B.2、A【解析】

物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，則知初速度越大，物體落在斜面上的位置越高，下落的高度越小，由，知，可得；故選A．3、B【解析】

物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，物體上升的時(shí)間為：t=v所以拋出后第2s內(nèi)有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，1s~1.5s上升，1.5s~2s下降，兩個(gè)過程互逆AD．第2s內(nèi)的兩個(gè)過程，相當(dāng)于兩個(gè)做了0.5s自由落體運(yùn)動(dòng)的過程，故在第2s內(nèi)的路程為：s=2×故第2s內(nèi)平均速率為：v，AD錯(cuò)誤；BC．根據(jù)對(duì)稱性可知，第2s內(nèi)物體的位移為0，則第2s內(nèi)平均速度為0，B正確C錯(cuò)誤．4、C【解析】

對(duì)鐵錘應(yīng)用動(dòng)量定理，設(shè)木樁對(duì)鐵錘的平均作用力為F，則有解得所以鐵錘對(duì)木樁的平均沖力C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】在應(yīng)用時(shí)要注意先明確正方向，然后才能列動(dòng)量定理的關(guān)系式求解．5、B【解析】

假設(shè)女同學(xué)身高為1.60m，做一次仰臥起坐重心升高h(yuǎn)大約為身高的，女同學(xué)做一次仰臥起坐克服重力做的功W=0.6mgh=0.650101.60J=96J，1分鐘內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，則她克服重力做功的平均功率大約為P==W=64W，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。6、C【解析】

小物塊受到重力、支持力和靜摩擦力三個(gè)力，向心力由靜摩擦力提供，方向始終是指向圓盤中心，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤；7、BC【解析】

小球到達(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道壓力為零，在C點(diǎn)，由重力充當(dāng)向心力，則根據(jù)牛頓第二定律得可得從開始小球從H=6m高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道ab，因此在小球上升到頂點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得：從C點(diǎn)繼續(xù)沿粗糙圓周軌道下降后上升到D點(diǎn)速度為零，由動(dòng)能定理因小球沿軌道下滑由于機(jī)械能有損失，所以下滑速度比上升速度小，因此對(duì)軌道壓力變小，所受摩擦力變小，所以下滑時(shí)，有聯(lián)立各式解得故符合高度h范圍的只有4.2m和4.6m，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解析】

小明對(duì)足球做的功等于足球動(dòng)能的增量，即W=12mv2，故A正確、B錯(cuò)誤；以B處為零勢能面，故足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能為12mv2?mgh，選項(xiàng)C正確；足球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，在B點(diǎn)處的機(jī)械能等于在B點(diǎn)處的動(dòng)能，即EkB＝12【點(diǎn)睛】本題可以對(duì)踢球的微小過程運(yùn)用動(dòng)能定理，小球動(dòng)能的增加量等于人做的功；同時(shí)小球離開腳后，由于慣性繼續(xù)飛行，只有重力做功，機(jī)械能守恒．9、AC【解析】

A.向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高點(diǎn)P受到向上的彈力，根據(jù)牛頓第三定律：輕桿受到小球?qū)λ南蛳碌膹椓?，故A正確。B.小球從P到Q的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：，則小球在Q點(diǎn)向心力為，對(duì)于Q點(diǎn)的小球：解得：。所以：小球在最低點(diǎn)Q受到輕桿對(duì)它的彈力大小為，故B錯(cuò)誤。C.在P點(diǎn)：，解得：，所以小球在最低點(diǎn)Q和最高點(diǎn)P，輕桿中的彈力大小之差為5mg，故C正確。D.小球要恰好到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：，故D錯(cuò)誤。10、ABC【解析】

A．根據(jù)，得，僅知道地球的半徑，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常數(shù)，可以求出地球的質(zhì)量，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得地球質(zhì)量，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度v，可以計(jì)算出地球質(zhì)量，故B正確；C．根據(jù)得，根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故C正確；D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)，中心天體是太陽，根據(jù)萬有引力提供向心力只能求太陽的質(zhì)量，故已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′不可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；11、BD【解析】

物體在最高點(diǎn)時(shí)，由斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點(diǎn)的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢能為-mgh，故B正確。由動(dòng)能定理得：mgh=E【點(diǎn)睛】此題考查重力勢能、重力做功、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動(dòng)能增加，力做負(fù)功，動(dòng)能減少．動(dòng)能定理解決的問題不受運(yùn)動(dòng)形式和受力情況的限制．12、AD【解析】

A、三個(gè)球初始高度相同，三個(gè)小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運(yùn)動(dòng)，A正確；B、小球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則有：，由于三個(gè)小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，則落地時(shí)動(dòng)能大小相等，B錯(cuò)誤。C、三個(gè)球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)速度的方向不同，所以動(dòng)量不相等，C錯(cuò)誤；D、三個(gè)小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動(dòng)量定理可知，三個(gè)小球在任意相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、①A②AB③【解析】此實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是重物重力勢能的減小量與動(dòng)能增加量之間的關(guān)系，故選項(xiàng)A正確；②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是：交流電源和刻度尺；因質(zhì)量從方程兩邊消掉，故不許用天平測量質(zhì)量；故選AB.③從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量＝mghB；打B點(diǎn)時(shí)物體的