2021-2022學(xué)年湖北省武漢市武昌區(qū)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)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(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺關(guān)于擺球的受力，下列說法正確的是A．?dāng)[球同時(shí)受到重力、拉力和向心力的作用B．向心力是由重力和拉力的合力提供的C．拉力等于重力D．拉力小于重力2、(本題9分)有甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，甲的環(huán)繞軌道半徑大于乙的環(huán)繞軌道半徑，則A．甲的線速度一定大于乙的線速度B．甲的角速度一定大于乙的角速度C．甲的加速度一定大于乙的加速度D．甲的環(huán)繞周期一定大于乙的周期3、(本題9分)如圖所示，傾角為30°的斜面上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊，物塊受到沿斜面向上、大小為8N的拉力F作用，沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．則斜面對物塊的摩擦力大小和方向分別為A．12N，沿斜面向上 B．8N，沿斜面向下C．2N，沿斜面向上 D．2N，沿斜面向下4、(本題9分)質(zhì)量m=4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s．則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡為A． B．C． D．5、(本題9分)如圖所示，A、B兩點(diǎn)在某電場中的一條電場線上，以下說法正確的是()A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)電場強(qiáng)度B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定小于B點(diǎn)電場強(qiáng)度C．A點(diǎn)電勢一定高于B點(diǎn)電勢D．A點(diǎn)電勢一定低于B點(diǎn)電勢6、運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量是500g的足球從地面上的某點(diǎn)踢出后,某人觀察它在空中的飛行情況,估計(jì)上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s.根據(jù)以上信息,下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力,取)()A．足球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大約是1.4sB．足球的落地點(diǎn)離踢出點(diǎn)的水平距離大約是56mC．運(yùn)動(dòng)員對足球的做的功是150JD．足球在上升過程中機(jī)械能不守恒7、(本題9分)下列實(shí)例中，物體的機(jī)械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機(jī)勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體8、質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑，如圖所示，在此過程中（）A．重力對物體做功為mg（H+h）B．物體的重力勢能減少了mg（H+h）C．所有外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為mg9、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)相鄰等勢面，并滿足，a、b間的距離小于b、c間的距離，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法正確的是A．三個(gè)等勢面中，c的電勢一定最高B．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定比在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小C．粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在P點(diǎn)時(shí)的電勢能小D．粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做的功小于從N點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做的功10、(本題9分)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動(dòng)能為2J B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）用如圖裝置做“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，可以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．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，正確計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度υ，描繪v212、（10分）(本題9分)采用讓重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘.（1）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測量方案,正確的是（_____）A．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時(shí)間t,通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v,并通過計(jì)算出高度h．D．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v．（1）甲同學(xué)從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶,如圖所示．選取紙帶上連續(xù)打出的5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)與起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s1．已知重錘的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為f,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．從起始點(diǎn)O開始到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減小量為△EP=__________,重錘動(dòng)能的增加量為△EK=__________．在誤差充許的范圍內(nèi),如果△EP=△EK,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．（3）乙同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每兩個(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、1、3、4、5、6、7,測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:計(jì)數(shù)點(diǎn)1134567h/m0.1140.1940.1790.3800.4970.6300.777v/(m·s-1)1.941.331.733.133.50v1/(m1·s-1)3.765.437.459.8011.15他在如圖所示的坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v1-h圖線．由圖線可知,重錘下落的加速度g′=__________m/s1(保留三位有效數(shù)字);若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1,如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=__________,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．

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(gè)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(cuò)的得0分。1、B【解析】A．小球受重力和拉力，兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．故B正確，A錯(cuò)誤；C．設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，所以拉力大于重力，故CD錯(cuò)誤；故選：B．2、D【解析】

A．由得知甲的線速度一定小于乙的線速度，A錯(cuò)；B．由得知甲的角速度一定小于乙的角速度，B錯(cuò)；C．由得知甲的加速度一定小于乙的加速度，C錯(cuò)；D．由得知甲的環(huán)繞周期一定大于乙的周期，D對．3、C【解析】

重力沿斜面向下的分量為mgsin30°=10N>F=8N，則物體沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力方向沿斜面向上，大小為f=mgsin30°-F=10N-8N=2N；A.12N，沿斜面向上，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.8N，沿斜面向下，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2N，沿斜面向上，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.2N，沿斜面向下，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4、D【解析】考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解；牛頓第二定律．分析：物體在F1作用下在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去F1，施加F2，由于合力與速度方向垂直，做曲線運(yùn)動(dòng)，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向研究，在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．解答：解：質(zhì)點(diǎn)在F1的作用由靜止開始從坐標(biāo)系的原點(diǎn)O沿+x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1==2m/s2，速度為v1=at1=4m/s，對應(yīng)位移x1=a1t12=4m，到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，物體在+x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，x2=v1t2=4m，在+y方向加速運(yùn)動(dòng)，+y方向的加速度a2==6m/s2，方向向上，對應(yīng)的位移y=a2t22=3m，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．q再根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向大致指向軌跡凹的一向，知D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握處理曲線運(yùn)動(dòng)的方法，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向，分析出兩方向分運(yùn)動(dòng)的情況．5、C【解析】

正電荷受到的電場力方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向，沿著電場線方向，電勢降低。電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，據(jù)此分析?！驹斀狻緼、一條電場線不能反映電場線的疏密，所以不能比較場強(qiáng)的大小，故AB錯(cuò)誤；C、沿著電場線方向，電勢降低，則A點(diǎn)電勢一定高于B點(diǎn)電勢。故D錯(cuò)誤，C正確。故選：C?！军c(diǎn)睛】明確電場線雖然不存在，但可形象來描述電場的分布，明確電場線分布與電場強(qiáng)度和電勢之間的關(guān)系；靈活應(yīng)用其特點(diǎn)分析求解。6、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜拋運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為0，根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)公式知到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：下落時(shí)間與上升時(shí)間相等，故在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大約是：故A錯(cuò)誤.B．踢出球后足球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由題意知水平速度，由A選項(xiàng)分析可知水平位移：故B正確.C．運(yùn)動(dòng)員對足球做的功根據(jù)動(dòng)能定理得：計(jì)算得出，故C正確.D．因足球運(yùn)動(dòng)過程中忽略空氣阻力，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，所以D錯(cuò)誤.7、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度下降，所以重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，A不符合題意；B．沿光滑曲面自由下滑的物體，運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B符合題意；C．被起重機(jī)勻速吊起的重物，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度上升，所以重力勢能增加，故機(jī)械能不守恒，C不符合題意；D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體，加速度豎直向下，大小為g，所以合力等于重力，即只有重力做功，機(jī)械能守恒，D符合題意．8、ABC【解析】

A.重力對物體做功為mg（H+h），選項(xiàng)A正確；B.重力做功等于重力勢能的減小，則物體的重力勢能減少了mg（H+h），選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理可知，物體動(dòng)能變化為零，則所有外力對物體做的總功為零，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)動(dòng)能定理：，則地面對物體的平均阻力為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9、AB【解析】

帶電粒子所受的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于粒子帶負(fù)電，因此電場垂直于等勢線向上，c的電勢一定最高，故A正確．從M到P過程中電場力做正功，電勢能降低，動(dòng)能增大，因此，粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在P點(diǎn)時(shí)的電勢能大，粒子在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定比在P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能?。蔅正確，C錯(cuò)誤．MN間的電勢差等于NP間的電勢差，根據(jù)W=qU知，粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做的功等于粒子從N點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做的功，故D錯(cuò)誤．故選AB.【點(diǎn)睛】掌握帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與力的方向的關(guān)系是解題的前提，靈活應(yīng)用場強(qiáng)方向與等勢面垂直，以及電場力做功與動(dòng)能、電勢能變化的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．10、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動(dòng)能為J，A錯(cuò)誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機(jī)械能為J，B錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、AC不正確【解析】

第一空.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)間的動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小量關(guān)系，故選：A；第二空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，故C正確，ABD錯(cuò)誤；第三空.該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h則此時(shí)v2-h圖象就是過原點(diǎn)的一條直線。所以要想通過v2-h圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。12、（1）D（1）mg（s0+s1）（3）9.74m/s1（9.60～9.79均可）g或9.80【解析】

該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證；利用v1-h圖線處理數(shù)據(jù)，根據(jù)可知v1-h圖線的斜率就等于1g．【詳解】（1）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證呢．其中ABC三