2021-2022學(xué)年山西省忻州市忻州一中物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、如圖所示，曲線AB為一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，某人在曲線上P點(diǎn)做出質(zhì)點(diǎn)在經(jīng)過該處時(shí)其受力的8個(gè)可能方向，正確的是A．8個(gè)方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向1、3可能D．只有方向2、3、4可能2、(本題9分)設(shè)想：一張桌子放在水平地面上，桌面高為h2，一質(zhì)量為m的小球處于桌面上方h1高處的P點(diǎn)．若以桌面為參考平面，重力加速度為g，N為桌面上的一點(diǎn)．小球從P點(diǎn)下落到地面上的M點(diǎn)，下列說法正確的是()A．小球在P點(diǎn)的重力勢能為mg（h1+h2）B．小球在桌面N處的重力勢能為mgh2C．小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過程中，重力勢能減少mg（h1+h2）D．小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過程中，克服重力做功mg（h1+h2）3、(本題9分)下列器材中，屬于電容器的是（）A． B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為L，河水流速為u，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)，則下列判斷中正確的是（）A．甲船比乙船先到達(dá)對(duì)岸B．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇C．甲船也在A點(diǎn)靠岸D．甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸5、如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()A．小球的機(jī)械能守恒B．斜劈的機(jī)械能守恒C．斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．小球機(jī)械能的減小量大于斜劈動(dòng)能的增大量6、(本題9分)下列情況中，運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能一定守恒的是A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體D．不受摩擦力作用的物體的運(yùn)動(dòng)7、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量m2＝0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0.30kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上。現(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0.05kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時(shí)間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A．小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間sB．最后小物體與小車的共同速度為3m/sC．小車的最小長度為1.0mD．小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s8、如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內(nèi)沿圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達(dá)式有：A． B． C． D．10、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，B球在前，A球在后，=lkg，=2kg，=6m/s，=3m/s．當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A．=4m/s，=4m/s B．=7m/s，=2.5m/sC．=-4m/s，=6m/s D．=2m/s，=5m/s11、輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過程中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，下列說法正確的是()A．系統(tǒng)的彈性勢能不變B．系統(tǒng)的彈性勢能增加C．系統(tǒng)的機(jī)械能不變D．系統(tǒng)的機(jī)械能增加12、(本題9分)如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩質(zhì)量相同的鋼球，1球放在A槽的邊緣，2球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2:1。（1）鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比_________。（2）鋼球1、2受到的向心力之比為_________。14、（10分）(本題9分)用一段金屬絲做“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)，為便于選擇測電阻的合適電路，先用多用電表粗測金屬絲的電阻，將選擇開關(guān)旋至歐姆擋（1擋），測量結(jié)果如圖甲所示，由此可知金屬絲的電阻值約為_______Ω。然后用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量結(jié)果如圖乙所示，這次測量的讀數(shù)為_______mm。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)長為L的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線上端固定，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，求細(xì)線與豎直方向成θ角時(shí)：(重力加速度為g)(1)細(xì)線中的拉力大?。?2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小.16、（12分）如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h(yuǎn)＝0.45m。一個(gè)質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在地面上的D點(diǎn)?，F(xiàn)測得C、D兩點(diǎn)的水平距離為x＝0.6m。不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。求(1)小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t；(2)小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小vC；(3)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功。17、（12分）(本題9分)將帶電荷量為1×10－8C的電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功2×10－6J，問：(1)電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點(diǎn)具有多少電勢能？(2)A點(diǎn)的電勢是多少？(3)若靜電力可以把帶電荷量為2×10－8C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，說明電荷帶正電還是帶負(fù)電？靜電力做了多少功？(取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn))

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、D【解析】當(dāng)合力的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)是：軌跡夾在合力與速度方向之間，合力大致指向軌跡凹的一向．根據(jù)該特點(diǎn)知，只有方向2、3、4可能．故選D．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，掌握了做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)，本題基本上就可以解決了．2、C【解析】以桌面為參考平面，小球在P點(diǎn)的重力勢能為，A錯(cuò)．小球在桌面N處的重力勢能為0，B錯(cuò)．小球從P點(diǎn)下落至M點(diǎn)的過程中，重力做正功，重力勢能減少，C對(duì)D錯(cuò)．3、C【解析】

A．這是兩個(gè)干電池，故A錯(cuò)誤；B．這是一個(gè)電池，故B錯(cuò)誤；C．這是一個(gè)電容器，故C正確；D．這是一個(gè)電阻箱，故D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

A.將小船的運(yùn)動(dòng)分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向，抓住分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，在垂直于河岸方向上的分速度相等，知甲乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等。渡河的時(shí)間，故A錯(cuò)誤；BCD.乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)，根據(jù)速度合成與分解，知，則，甲船沿河岸方向上的位移，則甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸，兩船不可能相遇，故BC錯(cuò)誤，D正確。5、C【解析】

ABC.小球和斜劈組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故C正確，AB錯(cuò)誤；D.根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，小球機(jī)械能的減小量等于斜劈機(jī)械能增大量，即斜劈動(dòng)能的增大量，故D錯(cuò)誤。6、C【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，機(jī)械能的概念是動(dòng)能與勢能之和，分析物體的受力情況，判斷各力做功情況，根據(jù)機(jī)械能守恒條件或定義分析機(jī)械能是否守恒．【詳解】A、在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能不變，重力勢能變化，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能不變，重力勢能變化，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，只受重力做功，機(jī)械能必定守恒，故C正確；D、物體在拉力作用下在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受摩擦力，但機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】本題是對(duì)機(jī)械能守恒條件的直接考查，掌握住機(jī)械能守恒的條件和機(jī)械能的定義，知道各種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可進(jìn)行判斷．7、AD【解析】

子彈射入小車的過程中，由動(dòng)量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物體在小車上滑行過程中，由動(dòng)量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物體為對(duì)象，由動(dòng)量定理得：，解得，小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小車的最小長度為0.5m。A.小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯(cuò)誤；C.小車的最小長度為0.5m，故C錯(cuò)誤；D.小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。8、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得A.，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，可知b所需向心力最小，故A項(xiàng)與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項(xiàng)與題意相符；C.所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故C項(xiàng)與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項(xiàng)與題意不相符。9、AB【解析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據(jù)地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯(cuò)誤．10、AD【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以兩球的初速度方向?yàn)檎较颍绻麅汕虬l(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，

如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：，

由機(jī)械能守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，，

則碰撞后A、B的速度：，，故選項(xiàng)AD正確，BC錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題碰撞過程中動(dòng)量守恒，同時(shí)要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實(shí)際情況，即后面的球不會(huì)比前面的球運(yùn)動(dòng)的快．11、BD【解析】根據(jù)力的平衡條件可得F＝mgtanθ，彈簧彈力大小為F彈＝，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動(dòng)能不變，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加．12、BC【解析】

AB.因?yàn)楣艿膬?nèi)壁可以給小球支持力，所以小球沿管上升到最高點(diǎn)的速度可以為零．故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確C.小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由外側(cè)管壁對(duì)小球的作用力與小球重力在背離圓心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外側(cè)管壁一定對(duì)小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力．故選項(xiàng)C正確D.小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，最高的點(diǎn)的速度時(shí)，管壁對(duì)小球的作用力為1．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：1，共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則ωA=ωB，鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比1：1；[2]．根據(jù)題意可知，r1：r2=2：1，根據(jù)F=mrω2得向心力之比為：FA：FB=2：1．14、60.433~0.435【解析】歐姆表讀數(shù)=表盤讀數(shù)×倍率=6Ω×1=6Ω；螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度=0+43.5×0.01mm=0.435mm。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、(1)(2)【解析】

(1)小球受重力、和繩子的拉力，合力提供向心力，由圖得：繩子拉力大小(2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝Lsinθ，向心力Fn＝FTsinθ＝mgtanθ，而故小球的線速度【點(diǎn)睛】本題是圓錐擺問題，關(guān)鍵是分析受力情況，確定向心力的來源．要注意小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不等于繩長．16、(1)t=0.3s(2)vC=2.0m/s(3)0.1J【解析】

（1）小物塊從C水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由得小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間s（2）小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D，由得小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小2.0m/s（3）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得-0.1J此過程中克服摩擦力做的功0.1J17、（1）增加，（2）200V）（3）帶負(fù)電，【解析