2021-2022學(xué)年云南省曲靖市富源縣二中物理高一第二學(xué)期期末檢測試題含解析

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》，按規(guī)定答題。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)共享單車已成為人們低碳出行的重要交通工具，如圖所示，某共享單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為3112，在用為蹬腳踏板前進(jìn)的過程中，下列法正確的是（）A．小齒輪和后輪的角速度大小之比為112B．大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小之比為13C．大齒輪和小齒輪輪緣的向心加速度大小之比為31D．大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為1122、(本題9分)年，英國物理學(xué)家卡文迪許做了一項偉大的實驗，他把這項實驗說成是“稱量地球的質(zhì)量”．在這個實驗中首次測量出了（）A．引力常量B．地球的公轉(zhuǎn)周期C．月球到地球的距離D．地球表面附近的重力加速度3、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g．小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機(jī)械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR4、(本題9分)如圖所示，光滑圓槽質(zhì)量為M，半徑為R，靜止在光滑水平面上，其表面有一小球m豎直吊在恰好位于圓槽的邊緣處，如將懸線燒斷，小球滑動到另一邊最高點的過程中，下列說法正確的是()A．小球與圓槽組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球運動到圓槽最低點的速度為C．圓槽軌道向左移動D．圓槽軌道先向左移動后向右移動5、(本題9分)如圖所示，對下列插圖描述正確的是（）A．圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”因為車輛通行的平均速度B．由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C．圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性D．圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受重力減小6、如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用不可伸長的輕繩懸掛在O點。現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球向下擺動至最低點B。在此過程中，小球重力做的功為W，小球重力的沖量為I，小球動能的變化量為，小球動量的變化量為。不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是A．，B．，C．，D．，7、(本題9分)如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度釋放，讓它自由擺下．不計空氣阻力，則在重物由A點擺向最低點B的過程中（）A．彈簧與重物的總機(jī)械能守恒 B．彈簧的彈性勢能增加C．重物的機(jī)械能不變 D．重物的機(jī)械能增加8、(本題9分)如圖在（0，y0）和（0，-y0）兩位置分別固定一個電荷量為+Q的點電荷．另一個帶電量為+q的點電荷從（-x0，0）位置以初速度v0沿x軸正方向運動．點電荷+q從（-x0，0）到（x0，0）的過程中只受電場力作用，下列描述其加速度a或速度v與位置x的關(guān)系可能正確的是（）A． B．C． D．9、(本題9分)如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（）A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光10、(本題9分)如圖所示,用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則下列說法正確的是(

)A．小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B．小球在最高點時繩子的拉力有可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則其在最高點的速率為零D．小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力11、(本題9分)把盛水的水桶拴在長為l的繩子一端，使這水桶在豎直平面內(nèi)做圓周運動，要使水桶轉(zhuǎn)到最高點時水不從桶里流出來，這時水桶的速率可以是（）A． B． C． D．12、(本題9分)如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧一直保持豎直),下列說法中正確的是A．彈簧的彈性勢能一直增大B．小球的動能先增大后減小C．小球的重力勢能先增大后減小D．小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置圖，請完成下列各題。(1)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在__________的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。(2)本實驗需要比較重物在自由下落過程中某兩點的動能變化與__________變化，就能驗證機(jī)械能是否守恒。(3)為驗證機(jī)械能是否守恒，本實驗必須要測量出來重物自由下落到某點時下落高度和重物在該點的__________。(4)重物和紙帶下落過程中要克服阻力，反映在測量結(jié)果上會產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時減少的重力勢能總是__________其增加的動能（選填“大于”、“等于”或“小于”）。14、（10分）(本題9分)在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A．讓小球多次從位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．B．按圖安裝好器材，注意，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線．C．取下白紙，以O(shè)為原點，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡．（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．（2）上述實驗步驟的合理順序是．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）(本題9分)如圖所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R＝0.4m．一個小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個v0＝5m/s的初速度，求：(g取10m/s2)(1)小球從C點飛出時的速度．(2)小球到達(dá)C點時，對軌道的作用力是小球重力的幾倍？(3)小球從C點拋出后，經(jīng)多長時間落地？(4)落地時速度有多大？16、（12分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)求地球的質(zhì)量；(2)試推導(dǎo)第一宇宙速度的表達(dá)式。17、（12分）(本題9分)“旋轉(zhuǎn)秋千”是游樂園里常見的游樂項目,其示意圖如圖所示,長為L=10m的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為，不計鋼繩的重力和空氣阻力，重力加速度，，.求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω的大小.

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】

A.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度大小之比為11，故A錯誤。B.大齒輪和小齒輪用鏈條相連，它們輪緣的線速度大小之比為11，故B錯誤；C.大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，它們的向心加速度與半徑成反比，所以向心加速度大小之比為13，故C錯誤；D.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度相等，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度的線速度與半徑成正比，所以，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為112，大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，所以大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比也為112，故D正確2、A【解析】年英國物理學(xué)家卡文迪許測出萬有引力常量，根據(jù)萬有引力等于重力，有：．則地球的質(zhì)量，因為地球表面的重力加速度和地球的半徑已知，所以根據(jù)公式即可求出地球的質(zhì)量．因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人，A正確．故選：A．3、C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤．【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高．4、C【解析】A項：如將懸線燒斷，小球沿光滑圓槽向下加速運動，小球和光滑圓槽組成的系統(tǒng)合力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B項：如果光滑圓槽不動時，小球運動到最低點的速度為，由于小球下滑時，光滑圓槽向左運動，由機(jī)械能守恒可知，小球運動到最低點時的速度應(yīng)小于，故B錯誤；C項：由于小球和光滑圓槽在水平方向不受外力作用，所以系統(tǒng)在水平方向動量守恒，當(dāng)小球滑到另一邊的最高點時，小球和圓槽具有共同的速度，根據(jù)總動量守恒可知，此時的速度都為零，由機(jī)械能守恒可知，小球達(dá)到光滑圓槽右邊最高點，由公式，由幾何關(guān)系可知，，由以上兩式解得：，故C正確；D項：由水平方向動量守恒可知，光滑圓槽一直向左運動，故D錯誤．5、C【解析】

A.圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”為車輛通行的瞬時速度不超過50km/h，故A錯誤；B.由圖乙可推出所有形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體重心均在其幾何中心處，故B錯誤；C.慣性是物體保持原來速度不變的性質(zhì)，圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性，故C正確；D.圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受支持力減小，但重力不變，故D錯誤。故選C。6、B【解析】

小球在擺動過程中，只有重力做功，輕繩的彈力不做功，根據(jù)動能定理可知，重力的功等于動能的變化量，即W=△Ek；小球在擺動過程中，受到了重力和繩子拉力的沖量，故重力的沖量不等于動量的變化量A.，與分析不符，故A錯誤；B.，與分析相符，故B正確；C.，與分析不符，故C錯誤；D.，與分析不符，故D錯誤。7、AB【解析】

由A到B的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，通過彈簧的形變量判斷彈性勢能的變化，通過能量守恒判斷重物機(jī)械能的變化．【詳解】由A到B的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即彈簧與重物系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒．故A正確．在運動的過程中，彈簧的形變量增大，則彈簧的彈性勢能增加．故B正確．根據(jù)能量守恒定律知，系統(tǒng)機(jī)械能不變，彈簧的彈性勢能增加，則重物的機(jī)械能減?。蔆D錯誤．故選AB．8、ABC【解析】等量同種正電荷連線中點的場強(qiáng)為零，從中點沿連線中垂線往外場強(qiáng)先增大后減小（不是均勻變化），且方向從中點沿中垂線往外．則粒子運動后從(－x0，0)到原點的過程中電場力（加速度）可能一直減小到0（不均勻變化），也可能先增大后減小到0；從原點到(x0,0)的過程中電場力（加速度）可能一直增大（不均勻變化），也可能先增大后減小．且力（加速度）的方向與上一段力（加速度）的方向相反，均是從中點沿中垂線向外．A：A圖中加速度隨位置均勻變化，故A項不可能．B：B圖中加速度方向不變，故B項不可能．C：速度時間圖象的切線斜率表示加速度，C圖中加速度不變，故C項不可能．D：D圖中加速度先減小到0再反向增大，故D項可能．本題選不可能的，答案是ABC．9、AB【解析】試題分析：因回路接的是交流電，所以當(dāng)開關(guān)閉合后，線圈A中通變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場，所以線圈B的磁通量變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，若回路閉合，回路由感應(yīng)電流，小燈珠發(fā)光，所以A正確；若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，因越靠近A，磁場越強(qiáng)，磁場變化的越快，A中產(chǎn)生的電動勢越大，所以小燈珠會更亮，故B正確；因回路接的是交流電，閉合電鍵后，仍能產(chǎn)生電動勢，所以C錯誤；若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，說明線圈B與電珠構(gòu)成的回路不閉合，故再怎么移動滑片，小燈珠也不會發(fā)光，所以D錯誤．考點：本題考查電磁感應(yīng)定律10、BD【解析】A、由公式知,只有速度時，小球在圓周最高點時所受的向心力為重力，A錯誤；B、速度時，小球在圓周最高點時繩子的拉力為零，B正確；C、若小球剛好能在豎直平面內(nèi)作圓周運動，則其在最高點的速率，C錯誤；D、由公式知小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球的重力，D正確；故選BD．【名師點睛】在最高點和最低點，重力和繩子拉力的合力提供向心力，都指向圓心．根據(jù)向心力公式，可求出最高點的最小速度；可知最低點的拉力大于重力．11、AB【解析】

設(shè)水桶轉(zhuǎn)到最高點時水恰好不從桶里流出來時，水桶的速度為v，則由牛頓第二定律得，得到，當(dāng)水桶的速度大于時，水也不從桶里流出來．當(dāng)水桶的速度小于時，水將從桶里流出來．故選AB．12、AB【解析】

A、小球在向下運動過程中，彈簧的壓縮量越來越大，彈簧的彈性勢能一直增大，故A正確；B、小球在向下運動過程中，受到重力與彈簧彈力作用，開始的一段時間內(nèi)，重力大于彈力，合外力做正功，小球動能增大，后來彈簧的彈力大于小球重力，合力對小球做負(fù)功，小球的動能減小，因此小球動能先增大后減小，故B正確；C、在向下運動過程中，小球的質(zhì)量不變而高度逐漸減小，小球的重力勢能一直減小，故C錯誤；D、小球在向下運動過程中，受到重力與彈簧彈力的作用，除重力之外，彈簧彈力對小球做負(fù)功，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能不變。故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、只有重力或彈力做功重力勢能速度大于【解析】

(1)[1]機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。(2)[2]本實驗需要比較重物在自由下落過程中某兩點的動能變化與重力勢能變化，就能驗證機(jī)械能是否守恒。因為機(jī)械能守恒，則減少的勢能轉(zhuǎn)化為動能。(3)[3]動能中需要計算速度，故為驗證機(jī)械能是否守恒，本實驗必須要測量出來重物自由下落到某點時下落高度和重物在該點的速度。(4)[4]重物和紙帶下落過程中要克服阻力，反映在測量結(jié)果上會產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時減少的重力勢能總是大于其增加的動能。14、【答題空1】同一【答題空2】水平【答題空3】BAC【解析】

試題分析：該實驗成功的關(guān)鍵是，確保小球每次拋出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此實驗過程中要特別注意這兩點．實驗步驟的排列要符合邏輯順序，不能顛三倒四，要便于操作；（1）該是實驗中要保證每次小球做平拋運動的軌跡相同，這就要求小球平拋的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具體實驗操作中要調(diào)整斜槽末端水平，同時讓小多次從同一位置無初速度的釋放．（2）實驗操作中要先安裝儀器，然后進(jìn)行實驗操作，故實驗順序為BAC．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)3m/s（2）1.25倍（3）0.4s（4）5m/s【解析】

(1)小球從B到C的過程中根據(jù)機(jī)械能守恒可求出球從C點飛出時的速度；(2)小球通過C點受支持力和重力的合力提供向心力，根