2022屆河北省永年縣一中高一物理第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測試題含解析

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、北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s22、如圖所示,在M點分別以不同的速度將兩小球水平拋出。兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點。已知O點是M點在地面上的豎直投影,OP:PQ=1:3,且不考慮空氣阻力的影響。下列說法中正確的是()A．兩小球的下落時間之比為1:3B．兩小球的下落時間之比為1:4C．兩小球的初速度大小之比為1:3D．兩小球的初速度大小之比為1:43、3個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個球的動量相等.若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則m1:m2:m3為()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本題9分)如圖所示，在同一地點從同一高度由靜止開始同時釋放甲、乙兩球，結(jié)果兩球同時落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落過程中兩球受到的阻力與各自的半徑成正比(比例系數(shù)相等)，釋放位置離地足夠高，則有（）A．兩球均是先做加速度減小的加速運動后做勻速運動B．乙球的半徑是甲球的2倍C．乙球的半徑是甲球的4倍D．乙球的半徑是甲球的8倍5、一走時準(zhǔn)確的時鐘（設(shè)它們的指針連續(xù)均勻轉(zhuǎn)動）A．時針的周期是1h，分針的周期是60sB．分針的角速度是秒針的12倍C．如果分針的長度是時針的1.5倍,則分針端點的向心加速度是時針端點的1.5倍D．如果分針的長度是時針的1.5倍,則分針端點的線速度是時針端點的18倍6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒，以初速度從A點豎直向上射入空氣中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率，方向與電場的方向一致，則A、B兩點的電勢差為（）A． B． C． D．7、(本題9分)如圖，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點．不計重力．下列說法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點運動到d點的過程中電場力做正功C．N在d點的電勢能等于它在c點的電勢能D．M在b點的動能大于它在a點的動能8、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能19、質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g3A．物體的重力勢能減少了mghB．物體的動能增加mgh3C．物體的機械能減少mghD．重力做功210、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個小球可視為質(zhì)點，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運動，甲、乙兩球的動能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說法正確的是（

）A．甲球和乙球運動到地面時的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動能均為時，兩球重力的瞬時功率之比為D．甲乙兩球的動能均為時，兩球高度相同11、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落，到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短．若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球為系統(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機械能守恒B．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機械能也守恒C．小球從B→C的過程中減少的機械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到B點時動能最大12、(本題9分)如圖所示，在傾角的固定斜面上固定一與斜面垂直的光滑擋板，質(zhì)量為、半徑為的光滑圓柱體放在質(zhì)量也為、半徑也為的半圓柱體上，半圓柱底面與斜面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一個平行斜面向上的拉力使其緩慢沿斜面向上移動直到兩者分開．重力加速度為，下列判斷正確的是（）A．該過程中半圓柱體受到的摩擦力逐漸變小B．該過程中擋板受到的彈力逐漸變大C．該過程中圓柱體對半圓柱體的彈力不做功D．該過程中半圓柱體克服摩擦力所做的功一定大于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三位學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見其中肯定有一個學(xué)生在操作上有錯誤．（1）操作一定有錯誤的同學(xué)是_________，（2）若按實驗要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），①紙帶的________端與重物相連．②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重物重力勢能的減少量是________，此過程中重物動能的增加量是______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學(xué)在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．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)質(zhì)量為M=0.2kg的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出h=0.20m，木塊離臺的右端L=1.7m。質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v=90m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v1=9m/s（此過程作用時間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零）。若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為s=1.6m，求：（1）木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2；（2）木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ。16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量均為m大小相同的小球A、B（都可視為質(zhì)點）靜止在光滑水平面內(nèi)的x軸上，它們的位置坐標(biāo)分別為x=0和x=L．現(xiàn)沿x軸方向加一個力場，該力場只對小球A產(chǎn)生沿x軸正方向大小為F的恒力，以后兩小球發(fā)生正碰過程時間很短，不計它們碰撞過程的動能損失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果該力場的空間范圍是（）,求為使A、B恰好在其中發(fā)生完成10次碰撞，L的取值17、（12分）(本題9分)以初速度v0=10m/s水平拋出一個質(zhì)量為m=2kg的物體，若在拋出后3s過程中，它未與地面及其它物體相碰，g取l0m/s2。求：（1）它在3s內(nèi)所受重力的沖量大??；（2）3s內(nèi)物體動量的變化量的大小和方向；（3）第3秒末的動量大小。

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、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；2、D【解析】

AB、兩球的拋出高度相同,故下落時間相同,故AB錯；CD、根據(jù)題意OP:PQ=1:3，則水平位移之比為1:4，水平方向上做勻速直線運動則x=v綜上所述本題答案是：D【點睛】兩小球所在高度相同,故下落時間相同,由水平位移關(guān)系可求出兩小球的初速度的大小關(guān)系3、A【解析】

因為各球間發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，則碰撞過程機械能守恒，動量守恒．因碰撞后三個小球的動量相等設(shè)為p，則總動量為3p．由機械能守恒得，即，代入四個選項的的質(zhì)量比值關(guān)系，只有A項符合，故選A．【點睛】本題要注意靈活設(shè)出中間量p，從而得出正確的表達(dá)式，再由選擇得出正確的條件．4、B【解析】下落過程中球受到的阻力、重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，根據(jù)運動學(xué)公式可知兩球下落的加速度相同，則有，解得，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【點睛】關(guān)鍵知道兩球從同一高度由靜止開始同時釋放，結(jié)果兩球同時落地，根據(jù)運動學(xué)公式可知兩球加速度相同．5、D【解析】

A、時針的周期是12h，分針的周期是1h，秒針的周期為，所以角速度之比為：，所以分針的角速度為秒針的倍，故AB錯誤；C、根據(jù)可知分針端點的向心加速度與時針端點的向心加速度之比為：，故C錯誤；D、由可得，分針和時針端點線速度之比為：，故D正確．6、C【解析】

粒子從A到B，在水平方向上只受到電場力，根據(jù)運動學(xué)公式：為A到B沿電場線方向的距離，電場力提供加速度：聯(lián)立方程：勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系：代入方程整理得：則有：ABD錯誤，C正確。故選C。7、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運動物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點電荷的庫侖引力，則帶電粒子M帶負(fù)電；帶電粒子N受到中間正點電荷的庫侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點電荷的庫侖斥力，N在從c點運動到d點的過程中離中間正點電荷變遠(yuǎn)，則電場力對帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點的電勢能小于它在c點的電勢能．故B項符合題意，C項不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點電荷的庫侖引力，M在從a點運動到b點的過程中離中間正點電荷變遠(yuǎn)，則電場力對帶電粒子M做負(fù)功，帶電粒子M動能減小，則帶電粒子M在b點的動能小于它在a點的動能．故D項不符合題意．8、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B正確；設(shè)小球到達(dá)水平面時速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機械能守恒定律得mgh=19、AB【解析】

AD.物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh。故A符合題意D不符合題意。B.物體的合力為13mg，則合力做功為13C.物體除重力做功，阻力做負(fù)功，導(dǎo)致機械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得：Ff=所以阻力做功為：W所以機械能減少為2mgh10、BC【解析】

A．兩球在運動過程中只有重力做功，甲、乙球的機械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運動到地面時的速度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．由機械能守恒定律得，對甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時功率為：，甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球重力的瞬時功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯誤；11、AC【解析】從A到B的過程中，小球僅受重力，只有重力做功，所以小球的機械能守恒．故A正確．小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但小球的機械能不守恒．故B錯誤．B到C的過程中，系統(tǒng)機械能守恒，小球減小的機械能等于彈簧的彈性勢能的增加量．故C正確．小球到B點時，重力大于彈力，小球?qū)⒗^續(xù)向下加速，隨著彈力的增加，在BC間某位置彈力等于重力時，加速度為零，此時小球的動能最大，選項D錯誤；故選AC.12、BD【解析】

A．對小球和半圓柱整體分析，知斜面對半圓柱體的支持力等于總重力垂直于斜面的分力，保持不變，由知半圓柱體受到的摩擦力保持不變，A錯誤；B．以小球為研究對象，分析受力情況，如圖，利用三角形定則作出力的合成圖，藍(lán)線為初位置，紅線為末位置，則知擋板對小球的支持力N2增大，則小球?qū)醢宓膲毫σ苍龃?，B正確；C．圓柱體對半圓柱體的彈力過兩者球心，故圓柱體對半圓柱體的彈力方向與半圓柱體的位移夾角不垂直，故做功，C錯誤；D．半圓柱體受到的摩擦力當(dāng)兩者分離時，根據(jù)幾何知識可知，半圓柱體上移的距離為，故克服摩擦力做功為大于，D正確．故選D.【點睛】解決本題的關(guān)鍵是靈活選擇研究對象，采用隔離法和整體法結(jié)合分析受力情況．同時，要熟練運用數(shù)學(xué)知識求解半圓柱體移動的距離．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解析】試題分析：（1）根據(jù)，可知丙同學(xué)的操作步驟中有錯誤，錯誤操作是先放開紙帶后接通電源．（2）①根據(jù)題圖可知，紙帶從左向右，相等時間內(nèi)的位移越來越大，知紙帶的左端與重物相連；②B點的速度等于AC段的平均速度，；重力勢能的減小量，動能的增加量；考點：考查了“驗證機械能守恒定律”的實驗【名師點睛】利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．14、40【解析】

（1）[1]打B點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點時，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點睛】本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關(guān)鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點的瞬時速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．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）W1=－243JW2=8.1J（2）μ=0.5【解析】

（1）對子彈：從開始到射出木塊，由動能定理得：W1=mv2-mv02代入數(shù)據(jù)解得：W1=-243J，

對木塊：由動能定理得，子彈對木塊所做的功：W2=Mv12，代入數(shù)據(jù)解得：W2=8.1J；（2）設(shè)木塊離開臺面時速度為v2，木塊在臺面上滑行階段對木塊由動能定理得：-μMgL=Mv22-Mv12木塊離開臺面后平拋，由平拋規(guī)律得：h=gt2l=v2t代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.50；16、(1)，；(2)181l．【解析】(1)A第一次碰前速度設(shè)為v0根據(jù)動能定理：Fl=?0A與B碰撞，動量