2021-2022學(xué)年湖南省醴陵兩中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動．已知圓的半徑為r，小球運(yùn)動的角速度為ω，則它所受向心力的大小為（）A．m B．mωr C．mωr2 D．mω2r2、(本題9分)小船在水速較小的河中橫渡，并使船頭始終垂直河岸航行，到達(dá)河中間時突然上游來水使水流速度加快，則對此小船渡河的說法正確的是（）A．小船要用更長的時間才能到達(dá)對岸B．小船到達(dá)對岸的時間不變，但位移將變大C．因小船船頭始終垂直河岸航行，故所用時間及位移都不會變化D．因船速與水速關(guān)系未知，故無法確定渡河時間及位移的變化3、(本題9分)在國際單位制中，單位是“庫侖”的物理量是A．庫侖力 B．電荷量 C．電勢 D．電壓4、(本題9分)如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。若一個系統(tǒng)動量守恒時，則A．此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力一定都為零B．此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小不可能都增加C．此系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒D．此系統(tǒng)的機(jī)械能可能增加5、(本題9分)物體自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的兩段時間，這兩斷時間末時刻重力的瞬時功率之比是A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．1:16、(本題9分)關(guān)于開普勒第三定律的表達(dá)式的理解正確的是A．k與成正比 B．k與成反比C．k值與a和T都有關(guān)系 D．k值只與中心天體有關(guān)7、(本題9分)如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h，開始時物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率小于mgv08、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩個高度相同的光滑固定斜面，傾角分別為α1和α1，且α1＜α1．質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點）分別從這兩個斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端，關(guān)于物體兩次下滑的全過程，下列說法中正確的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬時功率相同D．動能的變化量相同9、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)歷時間t到達(dá)斜面底端，物體剛滑到斜面底端時，重力的功率是A．mgsinθ B．mgcosθC． D．10、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s11、(本題9分)下列對曲線運(yùn)動的理解正確的是()A．物體做曲線運(yùn)動時，加速度一定變化B．做曲線運(yùn)動的物體不可能受恒力作用C．曲線運(yùn)動可以是勻變速曲線運(yùn)動D．做曲線運(yùn)動的物體，速度的大小可以不變12、(本題9分)以初速度v水平拋出一質(zhì)量為m的石塊，不計空氣阻力，石塊在空中運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是A．在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動量的增量相同B．在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動能的增量相同C．在兩個下落高度相同的過程中，石塊動量的增量相同D．在兩個下落高度相同的過程中，石塊的動能的增量相同二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O．在做“驗證動量守恒定律”的實驗時（1）實驗必須滿足的條件是______．A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每次都要從同一高度由靜止釋放D.實驗過程中，白紙可以移動，復(fù)寫紙不能移動（2）實驗中要完成的必要步驟是______填選項前的字母．A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、B.測量拋出點距地面的高度HC.用秒表測出小球做平拋運(yùn)動的時間tD.分別確定碰撞前后落地點的位置和碰后的落地點P、M、N，并用刻度尺測出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球質(zhì)量為，被碰小球質(zhì)量為，兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足______選填“大于”“小于”或“等于”（4）若所測物理量滿足______表達(dá)式則可判定兩個小球相碰前后動量守恒．（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為______．14、（10分）(本題9分)如圖所示為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花計時器、紙帶和帶鐵夾的重物．①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有____．（填字母代號）A．毫米刻度尺

B．秒表C．的直流電源

D．的交流電源②下列做法正確的是________．（填字母代號）A．實驗時，必須用秒表測出重物下落的時間B．實驗時，應(yīng)選用質(zhì)量大，體積小的重物C．實驗操作時，紙帶應(yīng)被豎直提著，使重物靠近計時器，先釋放紙帶，后接通電源D．用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度③實驗中得到一條比較理想的紙帶，在點跡較清晰的部分選取某點作為起始點，圖中、、、為紙帶上選取的四個連續(xù)點．分別測量出、、到的距離分別為、、．重物和紙帶下落的加速度a=__________．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）(本題9分)從某一高度平拋一物體，當(dāng)拋出2s后它的速度方向與水平方向成45°角，落地時速度方向與水平成60°角，g取10m/s2。求：（1）拋出時的初速度；（2）落地時的速度；（3）拋出點距地面的高度；（4）水平射程。16、（12分）一質(zhì)量為2kg的小球從距離水平地面10m高的塔頂以某一豎直初速度下落，當(dāng)下落2m時，速度達(dá)到7m/s。以水平地面為零重力勢能面，g取10m/s2。求此時：（1）小球的動能；（2）小球的重力勢能；（3）小球的機(jī)械能。17、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一根表面粗糙的粗細(xì)均勻的細(xì)桿OMN，它的上端固定在坐標(biāo)原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細(xì)桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運(yùn)動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達(dá)M點．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點的縱坐標(biāo)為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運(yùn)動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.

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、D【解析】解：一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動，合力總是指向圓心，大小為mω2r，故ABC錯誤，D正確；故選D．【點評】本題關(guān)鍵明確向心力的定義、大小和方向，知道向心力是效果力，基礎(chǔ)題．2、B【解析】

因為靜水速垂直于河岸，則渡河時間t=d/vc，水流速增大，渡河時間不變，沿河岸方向的位移增大，則最終渡河的位移變大。故B正確，AD錯誤。因小船船頭始終垂直河岸航行，渡河時間不會隨著水流速度增大而變化，故C錯誤；3、B【解析】

A.在國際單位制中，庫侖力的單位是牛頓，選項A錯誤；B.在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，選項B正確；C.在國際單位制中，電勢的單位是伏特，選項C錯誤；D.在國際單位制中，電壓的單位是伏特，選項D錯誤；4、D【解析】試題分析：若一個系統(tǒng)動量守恒時，則整個系統(tǒng)所受的合力為零，但是此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力不一定都為零，選項A錯誤；此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小可能會都增加，但是方向變化，總動量不變這是有可能的，選項B錯誤；因系統(tǒng)合外力為零，但是除重力以外的其他力做功不一定為零，故機(jī)械能不一定守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能可能增加，也可能減小，故選D.考點：動量守恒定律；機(jī)械能守恒定律【名師點睛】此題是對動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的條件的考查；要知道動量守恒和機(jī)械能守恒是從不同的角度對系統(tǒng)進(jìn)行研究的，故兩者之間無直接的關(guān)系，即動量守恒時機(jī)械能不一定守恒，機(jī)械能守恒時動量不一定守恒.5、C【解析】

解：兩端時間末時刻的瞬時功率之比：；故選：C。6、D【解析】

開普勒第三定律中的常數(shù)k只與中心天體有關(guān)，與a和T無關(guān)，故ABC錯誤，D正確。7、BC【解析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當(dāng)θ=30°時，貨物速度為v0；當(dāng)θ=90°時，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機(jī)械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯誤。8、AD【解析】試題分析：重力做功只與始末位置有關(guān)，根據(jù)公式WG=mgh確定重力做功情況．斜面光滑，物體下滑的過程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律分析物體滑到斜面底端時速度大小關(guān)系，由重力的平均功率公式=mgsinα?分析重力的平均功率關(guān)系．由重力的瞬時功率公式P=mgsinα?v分析重力的瞬時功率關(guān)系．解：A、兩個物體下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，故A正確．BD、斜面光滑，物體下滑的過程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知兩個物體滑到斜面底端時速度大小相等．重力的平均功率為=mgsinα?=mgsinα?，由于α1＜α1．則知重力的平均功率不同，而動能的變化量等于mgh，可知動能的變化量相同．故B錯誤，D正確．C、滑到底端重力的瞬時功率公式為P=mgsinα?v，m、v相等，而α1＜α1．則重力的瞬時功率不同．故C錯誤．故選：AD【點評】本題主要機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系．關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律列出等式表示出需要比較的物理量表達(dá)式，要注意平均功率也可以根據(jù)公式=比較．9、BD【解析】試題分析：本題所求的是瞬時功率，根據(jù)可得：物體剛滑到斜面底端時速度，根據(jù)運(yùn)動學(xué)功公式也可得，再根據(jù)功率計算公式可得，A錯誤，B正確．同理可得：，C錯，D，正確．考點：機(jī)械能守恒的簡單應(yīng)用和勻變速直線運(yùn)動公式的應(yīng)用和瞬時功率的計算10、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達(dá)正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：將小船的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.11、CD【解析】物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，加速度大小和方向不一定變化，如平拋運(yùn)動，故A錯誤，C正確；物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，如平拋運(yùn)動，故B錯誤；做曲線運(yùn)動的物體，速度大小可以不變，如勻速圓周運(yùn)動，故D正確．所以CD正確，AB錯誤．12、AD【解析】

A、石塊做平拋運(yùn)動，只受重力，在相等時間內(nèi)重力的沖量相同，根據(jù)動量定理可知，在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動量的增量相同，故A正確；B、平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，則在兩個相等的時間間隔內(nèi)，位移越來越大，根據(jù)動能定理可知，故在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動能的增量越來越大，故B錯誤；C、平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，則在兩個下落高度相同的過程中，時間越來越小，根據(jù)動量定理可知，在兩個下落高度相同的過程中，石塊動量的增量不相同，故C錯誤；D、平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，則在兩個下落高度相同的過程中，根據(jù)動能定理可知，在兩個下落高度相同的過程中，石塊的動能的增量相同，故D正確；故選AD．【點睛】石塊做平拋運(yùn)動，只受重力，在相等時間內(nèi)重力的沖量相同，由動量定理可知，動量的變化量相同．在兩個下落高度相同的過程中，重力做功相同，由動能定理可知，石塊動能的增量相同，而運(yùn)動時間不同，動量的增量不同．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙與光滑不影響實驗的效果，只要到達(dá)底端時速度相同即行，故A錯誤；斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平，故B正確；小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變，故C正確；實驗過程中，白紙不可以移動，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量是兩小球的質(zhì)量，因為可以通過水平位移代表速度的大小，所以不必測量AB的高度和B點離地面的高度．因為平拋運(yùn)動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，故選AD．（3）為了防止入射球反彈，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；（4）因為平拋運(yùn)動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為：；即．14、①A②B③9.5m/s2【解析】①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有毫米刻度尺和4-6V的交流電源；不需要用秒表測時間；故選A.②實驗時，因為有打點計時器，則不需要用秒表測出重物下落的時間，選項A錯誤；實驗時，應(yīng)選用質(zhì)量大，體積小的重物，以減小下落時的阻力，選項B正確；實驗操作時，紙帶應(yīng)被豎直提著，使重物靠近計時器，先接通電源，后釋放紙帶，選項C錯誤；用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度v，選項D錯誤；故選B.③由紙帶可知：BC=3.65cm；CD=4.03cm；?x=CD-BC=0.38cm，則三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）20m/s（2）40m/s（3）60m（4）【解析】hhL根據(jù)題意畫出物體