2021-2022學(xué)年浙江省杭州北斗聯(lián)盟高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)下列物體的幾種運(yùn)動中機(jī)械能守恒的是A．勻速下落的跳傘運(yùn)動員 B．真空中自由下落的鐵球C．沿斜面勻速上滑的木塊 D．在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球2、(本題9分)在同一高度以不同的初速度水平拋出質(zhì)量相等的兩小球，不計(jì)空氣阻力，則有()A．兩小球落地時間不同 B．重力對兩小球做功的平均功率相同C．兩小球落地前一瞬間的動能相同 D．兩小球總是落在水平面上的同一點(diǎn)3、某人用手將2kg物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法不正確的是()A．手對物體做功24JB．合外力做功4JC．合外力做功24JD．物體克服重力做功20J4、(本題9分)關(guān)于萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和引力常量的測定，下面說法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測定引力常量B．開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測定引力常量C．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，胡克測定引力常量D．開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，伽利略測定引力常量5、(本題9分)1797年至1798年，英國物理學(xué)家卡文迪許完成了一項(xiàng)偉大的實(shí)驗(yàn)——在實(shí)驗(yàn)室中測量了兩個物體之間的萬有引力，他把這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說成是“稱地球的重量”(嚴(yán)格地說應(yīng)是“測量地球的質(zhì)量”)，在這個實(shí)驗(yàn)中首次測量出了A．地球表面附近的重力加速度 B．月球的質(zhì)量C．萬有引力常量 D．月球的公轉(zhuǎn)周期6、(本題9分)在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動中A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小C．在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等7、(本題9分)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A．B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運(yùn)動的距離為d，速度為v，則此時A．物塊B的質(zhì)量滿足B．物塊A的加速度為C．拉力做功的瞬時功率為D．此過程中，彈簧彈性勢能的增量為8、(本題9分)如圖所示，有一豎直放置、兩端封閉的U形管，兩管內(nèi)水銀面左高右低，兩端封閉的空氣柱溫度相同．要讓水銀柱相對玻璃管向A端移動，可以采取的措施（）A．將U形管向右稍傾斜一些 B．將U形管向左稍傾斜一些C．兩邊空氣柱升高相同溫度 D．使玻璃管豎直向上減速運(yùn)動9、(本題9分)一個小球從空中的a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，重力做功8J，除重力之外其他力做功3J．關(guān)于小球的能量，下列說法正確的是（）A．在a點(diǎn)的重力勢能比在b點(diǎn)多8JB．在a點(diǎn)的動能比在b點(diǎn)多11JC．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)少3JD．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)多3J10、(本題9分)放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖像分別如圖所示．下列說法正確的是（）A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為30mB．0～6s內(nèi)拉力做的功為70JC．合外力在2～6s內(nèi)做的功不等于0D．滑動摩擦力的大小為0.6N11、(本題9分)如圖所示，作用于0點(diǎn)的三個力平衡，其中一個力大小為，沿y軸負(fù)方向．大小未知的力與x軸正方向夾角為θ，則下列說法正確的是（）A．力可能在第二象限的任意方向上B．力不可能在第三象限C．力與夾角越小，則與的合力越小D．的最小值為12、(本題9分)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，已知桿與水平面之間的夾角θ<45°，當(dāng)小球位于B點(diǎn)時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長．現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關(guān)于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．小球的動能與重力勢能之和保持不變B．小球的動能與重力勢能之和先增大后減少C．小球的動能與彈簧的彈性勢能之和增加D．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．B．用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度dC．由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離sD．將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門1．E．從數(shù)字計(jì)時器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門1所用的時間Δt1和Δt1．F．用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：（1）滑塊通過光電門1和光電門1時的瞬時速度分別為v1=________和v1=_______（1）在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門1的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=______（重力加速度為g）．系統(tǒng)（包括滑塊，擋光條、托盤和砝碼）動能的增加量ΔEk=_____（3）如果ΔEp=ΔEk，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．14、（10分）(本題9分)如圖為“探究物體的加速度與質(zhì)量和受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．沙和沙桶的質(zhì)量為m，小車和砝碼的質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中將沙和沙桶的重力作為細(xì)線對小車的拉力．(1)實(shí)驗(yàn)前，在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，下列注意事項(xiàng)正確的是（_______）A．應(yīng)該讓小車連接紙帶并穿過打點(diǎn)計(jì)時器B．必須讓小車連接沙桶C．紙帶和沙桶都應(yīng)連接D．紙帶和沙桶都不能連接(2)現(xiàn)保持沙和沙桶的總質(zhì)量m不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量M，探究加速度和質(zhì)量的關(guān)系．如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，交變電流的頻率為50Hz，每隔4個點(diǎn)選一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，則小車的加速度為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．通過實(shí)驗(yàn)得到多組加速度a、質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，為了方便準(zhǔn)確地研究二者關(guān)系，一般選用縱坐標(biāo)為加速度a，則橫坐標(biāo)為_________(填“M”或“”)．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）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道后瞬間對軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運(yùn)動，到達(dá)C點(diǎn)時對軌道的壓力恰好為0.求：(1)釋放物塊時彈簧的彈性勢能；(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功；(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時，重力的瞬時功率大小.16、（12分）(本題9分)一個質(zhì)量m=75kg的滑雪人以2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角為30°，在5s的時間內(nèi)滑下的路程為60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑動摩擦力和空氣阻力）．（g=10m/s2）17、（12分）(本題9分)有一水平拋出的小石子，大小不計(jì)，落地時的速度為20m/s，落地時速度方向與水平方向之間夾角450，（g=10m/s2），求:(1)水平拋出的初速度等于多少？(2)拋出點(diǎn)距離地面的豎直高度是多少？

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、B【解析】

只有重力做功或只有彈力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析答題?！驹斀狻緼、跳傘運(yùn)動員勻速下落，動能不變，重力勢能減少，機(jī)械能不守恒，A錯誤；B、真空中的自由下落的鐵球，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；C、沿斜面勻速上滑的木塊，動能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增大，C錯誤；D、在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，受彈簧彈力做功，小球的機(jī)械能不守恒，D錯誤?！军c(diǎn)睛】本題考查了判斷機(jī)械能是否守恒，知道機(jī)械能守恒的條件即可正確解題；特別注意D項(xiàng)中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒。2、B【解析】

設(shè)拋出點(diǎn)的高度為h，小球做平拋運(yùn)動；小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，h=gt2，小球落地時間相同，故A錯誤；重力的平均功率，m、g、h、t相同，則重力的平均功率相同，故B正確；由動能定理可得：EK-EK0=mgh，EK=EK0+mgh，m、g、h相同而EK0不同，則兩小球落地前一瞬間動能EK不同，故C錯誤；小球的水平位移x=vt，小球的初速度v不同，運(yùn)動時間t相同，則水平位移x不同，兩小球不能落在水平面上的同一點(diǎn)，故D錯誤．3、C【解析】

ABC.由動能定理得，合力做功為：W合外力的功：W合W=故AB不符合題意，C符合題意。D.物體克服重力做功為：W=mgh=故D不符合題意；4、A【解析】萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，開普勒三定律是對天體運(yùn)動規(guī)律系統(tǒng)認(rèn)識的開端，其中包括萬有引力定律；而引力常量是由卡文迪許通過卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)測定的，故A正確，B、C、D錯誤；故選A.【點(diǎn)睛】熟悉天體運(yùn)動在物理學(xué)上的認(rèn)識過程，通過比較得到答案.5、C【解析】

1798年英國物理學(xué)家卡文迪許測出萬有引力常量G，根據(jù)萬有引力等于重力，有：．則地球的質(zhì)量，由于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.地球表面附近的重力加速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.月球的質(zhì)量，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.萬有引力常量，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.月球的公轉(zhuǎn)周期，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；6、B【解析】

A．由于物體只受重力作用，做平拋運(yùn)動，故加速度不變，速度大小和方向時刻在變化，選項(xiàng)A錯誤；B．設(shè)某時刻速度與豎直方向夾角為θ，則，隨著時間t變大，tanθ變小，θ變小，故選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)加速度定義式，則Δv=gΔt，即在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量相等，故選項(xiàng)C錯誤；D．根據(jù)動能定理，在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量等于重力做的功，即WG=mgh，對于平拋運(yùn)動，由于在豎直方向上，在相等時間間隔內(nèi)的位移不相等，故選項(xiàng)D錯誤。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動能定理公式靈活求解即可?！究键c(diǎn)】平拋運(yùn)動、動能定理7、BD【解析】

當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長量；根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大??；根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解A的速度．【詳解】開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于開始是彈簧是壓縮的，故，故，故A錯誤；當(dāng)B剛離開C時，對A，根據(jù)牛頓第二定律得：，又開始時，A平衡，則有：，而，解得：物塊A加速度為，故B正確；拉力的瞬時功率，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動能和重力勢能的增加量，即為：，故D正確；故選BD．8、BCD【解析】試題分析：設(shè)水銀柱兩側(cè)的高度差為h，則：PB-PA=ρgh；先假設(shè)水銀柱不動；將U形管向右稍傾斜一些，水銀柱兩側(cè)的高度差變大，故A側(cè)氣體推動水銀柱靠近右端，故A錯誤；將U形管向左稍傾斜一些，水銀柱兩側(cè)的高度差變小，故B側(cè)氣體推動水銀柱靠近左端，故B正確；兩邊空氣柱升高相同溫度，根據(jù)查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A側(cè)氣體壓強(qiáng)的增加量小，故水銀柱相對玻璃管向A端移動，故C正確；使玻璃管豎直向上減速運(yùn)動，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水銀柱相對玻璃管向A端移動，故D正確；故選BCD．考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)變化方程9、AC【解析】

A．重力做功等于重力勢能的變化量,重力做功8J，所以重力勢能減小8J，故A正確；B．從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，合外力做功為11J，根據(jù)動能定理可知，動能增加11J，所以在a點(diǎn)的動能比在b點(diǎn)少11J，故B錯誤；CD．機(jī)械能的變化取決于除重力以外的力，故機(jī)械能增加了3J，在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)少3J，故C正確；D錯誤。故選AC．點(diǎn)睛：解決本題需掌握:重力做功等于重力勢能的變化量;合力做功等于動能的變化量;除重力外的各個力做的總功等于機(jī)械能的變化量.10、AB【解析】

A項(xiàng)：內(nèi)物體的位移大小為：，故A正確；B項(xiàng)：內(nèi)，物體的加速度為：，由圖，當(dāng)P=30W時，v=6m/s，得到牽引力為：，在內(nèi)物體的位移為x1=6m，則拉力做功為：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s內(nèi)拉力做的功為：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s內(nèi)拉力做的功為：W=W1+W2=70J．故B正確；C項(xiàng)：在內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動，合力做零，故合外力做功為零，故C錯誤；D項(xiàng)：在內(nèi)，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運(yùn)動，摩擦力為：f=F，得：，故D錯誤．11、AD【解析】三個力平衡時，合力必須為零，任意兩個力的合力與第三力必須大小相等、方向相反，所以可知：力可能在第二象限的任意方向上，也可能在第三象限．故A正確，B錯誤．根據(jù)平衡條件得知：與的合力與大小相等、方向相反，大小不變，所以力與夾角越小時，與的合力不變．故C錯誤．根據(jù)矢量三角形定則有：由幾何知識知，當(dāng)時，即虛線位置時，有最小值，且最小值為．故D正確．選AD.【點(diǎn)睛】三個力平衡時合力為零，由平衡條件知：其中任意兩個力的合力與第三力大小相等、方向相反．作出、的合力，必定與大小相等、方向相反．根據(jù)幾何知識分析的方向范圍和最小值．12、BD【解析】

由題意可知，小球下滑過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球的動能、重力勢能及彈簧的彈性勢能之和保持不變，即小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變，選項(xiàng)C錯誤，D正確；小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，彈性勢能減小，然后彈性勢能增大，故小球的動能與重力勢能之和先增大后減少，選項(xiàng)B正確，A錯誤；故選BD.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)（1）mgs【解析】

（1）通過光電門