2022屆河北省保定市曲陽縣第一高級中學物理高一第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學年高一下物理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、有一充電的電容器，兩板間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10－4C，此電容器的電容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F2、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在與水平方向成θ角的恒定拉力作用下運動，則在時間t內(nèi)（）A．重力的沖量為0 B．拉力F的沖量為FtC．拉力F的沖量為 D．動量的變化量等于Ft3、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有兩個質(zhì)量相同的球A和球B，A、B之間以及B球與固定點O之間分別用兩段輕繩相連并以相同的角速度繞著O點做勻速圓周運動，如果OB＝AB，則繩OB與繩BA的張力之比為（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶24、(本題9分)質(zhì)量為m的質(zhì)點從足夠高的位置由靜止下落，不計空氣阻力，其第2秒內(nèi)和第5秒內(nèi)重力做功之比為（）A．1：9 B．2：5 C．4：5 D．1：35、(本題9分)關(guān)于萬有引力說法正確的是A．只有天體之間才有引力 B．只有小球之間才有引力C．任何兩個物體之間都有萬有引力 D．相互排斥的磁鐵間沒有萬有引力6、(本題9分).如圖所示，有一半徑為r=0.5m的粗糙半圓軌道，A與圓心O等高，有一質(zhì)量為m=0.2kg的物塊（可視為質(zhì)點），從A點靜止滑下，滑至最低點B時的速度為v=1m/s，，下列說法正確的是A．物塊過B點時，對軌道的壓力大小是0.4NB．物塊過B點時，對軌道的壓力大小是2.0NC．A到B的過程中，克服摩擦力做的功為0.9JD．A到B的過程中，克服摩擦力做的功為0.1J7、(本題9分)如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落．在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是()A．小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B．從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C．從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小D．從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大8、如圖所示，B球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，豎直平臺與軌跡相切且高度為R，當B球運動到切點時，在切點正上方的A球水平飛出，速度大小為，g為重力加速度大小，為使B球在運動一周的時間內(nèi)與A球相遇，從B球運動到切點時開始計時，則下列說法正確的是（）A．相遇時，一定發(fā)生在t=時刻B．A球做平拋運動的位移一定為2RC．B球做勻圓運動的速率一定為D．B球做勻圓運動的周期一定為9、鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示A．電路中每通過1C電量，電源把2J的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．蓄電池接在電路中時，兩極間的電壓一定為2VC．蓄電池能在1s內(nèi)將2J的化學能轉(zhuǎn)變成電能D．蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的大10、(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．11、如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運動B．過山車在圓軌道最低點時乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點時的速度應不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點時對軌道壓力大小等于其重力12、(本題9分)A、B為電場中一直線上的兩個點，帶正電的點電荷只受電場力的作用，從A點以某一初速度做直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過程中，下列說法正確的是()A．點電荷的速度先增大后減小B．空間電場是某負點電荷形成的C．電荷所受電場力先減小后增大D．空間各點的電勢先升高后降低二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學用圖1所示的裝置研究兩個小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗證碰撞中的動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。（1）實驗中通過僅測量小球做平拋運動的______（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.（2）檢驗水平槽BC是否調(diào)平的方法是：_______.（3）實驗裝置中的重錘線起什么作用？__________.（4）實驗時先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，從而確定M、N點的位置。a.為提高實驗的精度，減小誤差，要求m1__________m2。（選填“>”“<”“＝”）b.其中確定P點位置的多次落點痕跡如圖2所示，刻度尺的零點與O點對齊，則OP＝_________cm。（5）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點的距離如圖3所示，請通過計算說明本次實驗中兩小球碰撞前后的動量是否守恒__________.（6）牛頓曾設想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星，如圖，同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動，請分析原因_____________。14、（10分）(本題9分)用如圖所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．除開關(guān)和導線外，可供使用的實驗器材還有：電流表（量程0~0.6A，0~3A）電壓表（量程0?3V，0?15V）滑動變阻器R1（阻值范圍0?20Ω，額定電流2A）滑動變阻器R2（阻值范圍0?100Ω），額定電流1A）（1）為提高測量精度，電流表應選用的量程是_____A，電壓表應選用的量程是_____V；為多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應選用_____（填寫滑動變阻器符號）；（2）實驗開始前，滑動變阻器的滑動觸頭P應移到_____端（選填“a”或“b”）；（3）改變滑動變阻器R的阻值，測出6組U和I的值如下表所示．其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在坐標紙上，請在坐標紙上標出第二組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U－I圖線_______．（4）由圖象求得電池的電動勢E＝___V，內(nèi)阻r＝____Ω；（保留到小數(shù)點后兩位）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，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導軌在B點銜接，BC為導軌的直徑，與水平面垂直，導軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道，之后向上運動恰能沿軌道運動到C點，求：(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能；(2)小球到達C點時的速度；(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功．16、（12分）(本題9分)傾角為30°的直角三角形絕緣體底邊BC長為2L，底邊處在水平位置，斜邊光滑，現(xiàn)在底邊中點O處固定一正電荷Q，讓一個質(zhì)量為m的帶正電質(zhì)點q從斜面頂端A沿斜邊滑下（不脫離斜面），如圖所示，已測得它滑到B在斜面上的垂足D處時速度為v，加速度為a，方向沿斜面向下，問該質(zhì)點滑到斜邊底端C點時的速度和加速度各為多大?17、（12分）(本題9分)質(zhì)量0.2kg的球,從5.0m高處自由下落到水平鋼板上又被豎直彈起,彈起后能達的最大高度為4.05m.如果球從開始下落到彈起達最大高度所用時間為1.95s,不考慮空氣阻力,g取10m/s2.求小球?qū)︿摪宓淖饔昧?

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】

已知當電壓為3V時電量為4.5×10-4C；故由可知，故B正確。2、B【解析】

重力的沖量IG=mgt，故A錯誤．拉力F的沖量IF=Ft，故B正確，C錯誤．合外力的沖量：I合=Ftcosθ，根據(jù)動量定理知，合力的沖量等于動量的變化量，則動量的變化量為Ftcosθ．故D錯誤．故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道沖量等于力與時間的乘積，知道合力的沖量等于動量的變化量．3、B【解析】由于A、B用一條繩連接，所以在運動過程中角速度相等，根據(jù)F=mω對A：F1對B：F2所以繩OB與繩BA的張力之比為F2故選：B4、D【解析】

物體做自由落體運動，由初速度為零的勻加速運動的規(guī)律可知，在第1s內(nèi)，第2s內(nèi)，在第3s內(nèi)位移之比為1：3：5：7：9，第2s內(nèi)和第5s內(nèi)位移之比為3：9，由W=mgs可知做功之比為1：3，故D正確．5、C【解析】

任何兩個物體之間都有萬有引力，大到天體，小到原子之間，故選項C正確，AB錯誤；相互排斥的磁鐵間也有萬有引力，選項D錯誤；故選C.6、C【解析】

在B點，物塊受到的重力和軌道給的支持力的合力充當向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，根據(jù)牛頓第三定律可知物塊對軌道的壓力大小為2.4N，AB錯誤；從A到B過程中，重力做正功，摩擦力做負功，根據(jù)動能定理可得，解得，即克服摩擦力做功0.9J，C正確D錯誤．7、CD【解析】

小球剛接觸彈簧瞬間具有向下的速度，開始壓縮彈簧時，重力大于彈力，合力豎直向下，加速度方向豎直向下，與速度方向相同，小球做加速運動，故剛接觸彈簧瞬間小球的速度不是最大，故A錯誤；當小球所受的彈力等于重力時，此時物體的加速度為零，速度達到最大；以后小球繼續(xù)下落壓縮彈簧時，小球所受的彈力大于重力，合力豎直向上，加速度豎直向上，與速度方向相反，小球開始做減速運動，最后停止．從小球接觸彈簧到到達最低點，加速度方向先向下后向上，且加速度先減小后增大，小球的速度先增大后減小，故B錯誤，CD正確．8、AB【解析】

A．由題意知相遇時間即為A球平拋運動的時間，A球的平拋時間為，故A正確；B．A球做平拋運動的水平位移大小A球做平拋運動的位移為故B正確；CD．A球的落點在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示：，

從幾何知識知A球水平位移與直徑夾角為30°，若在C點相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B的速度大小為，B球做勻速圓周運動的周期為，若在D點相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B球的速度大小為，B球做勻速圓周運動的周期為，故CD錯誤。9、AD【解析】

AC.鉛蓄電池的電動勢為2V，根據(jù)W=qU，表示電路中每通過1C電量，電源把2J化學能轉(zhuǎn)化為電能，與時間無關(guān)，故A正確，C錯誤；B.當電池不接入外電路，蓄電池兩極間的電壓為2V；當電池接入電路時，兩極間的電壓小于2V，故B錯誤；D.電源是通過非靜電力做功的，蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變成電能時，非靜電力做的功比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的大，故D正確。10、AB【解析】

設水桶轉(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，當水桶的速度大于時，水也不從桶里流出來．當水桶的速度小于時，水將從桶里流出來．故選AB．11、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運動，只有重力做功，其機械能守恒，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運動，故A錯誤；B．在最低點時，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．在最高點，重力和軌道對車的壓力提供向心力，當軌道對車的壓力為零時，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點時的速度應不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點的過程中，根據(jù)動能定理得：解得；所以軌道對車的支持力為故D正確；12、CD【解析】

A、根據(jù)電勢能Ep隨位移x的變化圖像可知，電勢能先增大后減小，所以電場力先做負功再做正功，又點電荷只受電場力，所以合外力先做負功再做正功，因此點電荷的速度先減小后增大，A錯誤B、點電荷帶正電，且電場力先做負功再做正功，所以電場強度的方向先向左再向右，空間電場可能是某正點電荷形成的，B錯誤C、電勢能Ep隨位移x的變化的圖像斜率表示電場力，所以可知電場力先減小后增大，C正確D、根據(jù)Ep二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、水平位移將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動，說明槽口是傾斜的記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平拋運動，由于落地的高度都相同，則落地的時間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實驗中通過僅測量小球做平拋運動的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.第二空.檢驗水平槽BC是否調(diào)平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動，說明槽口是傾斜的.第三空.實驗裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點；第四空.為提高實驗的精度，防止入射球反彈，要求m1>m2；第五空.用盡量小的圓把P的落地點圈起來，圓心即為P的平均落點，則OP＝44.80cm。第六空.碰前動量：m1?OP=45.0×44.80g?cm=2016.0g?cm；碰后總動量：m1?OM+m2?ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g?cm；即m1第七空.物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力--重力，做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不再看作恒力；當物體初速度達到第一宇宙速度時，做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。14、（1）（2）a（3）（4）1.450.83（均可）【解析】

（1）[1][2][3]．測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，為提高測量精度，電流表應選用的量程是0-0.6A，電壓表應選用的量程是0-3V；為多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應選用阻值較小的R1；（2）[4]．實驗開始前，滑動變阻器的滑動觸頭P應移到電阻最大的a端；（3）[5]．U－I圖線如圖；（4）[6][7]．根據(jù)U=E-Ir，并由圖象求得電池的電動勢E＝1.45V，內(nèi)阻；點睛：本題考查了實驗器材選擇、作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻等問題，要知道實驗原理，要掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢圖象斜率的絕對