2022屆河南省豫南市級示范性高中物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)如圖所示，在正點電荷形成的電場中有a、b、c三點，它們到該點電荷的距離分別為ra、rb和rc，且ra<rb<rc.分別用?a、?A．?B．?C．?D．?2、在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵s，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則（）A．圖線甲是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線B．電源內(nèi)電阻的阻值為10C．滑動變阻器R2的最大功率為0.8WD．電源的最大輸出功率為1.8W3、(本題9分)如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶1．A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起來，a、b、c分別為三輪邊緣的三個點，則a、b、c三點在運動過程中（）A．線速度大小之比為3∶1∶1B．角速度之比為3∶3∶1C．轉(zhuǎn)速之比為1∶3∶1D．向心加速度大小之比為9∶6∶44、(本題9分)如圖所示，a、b是地球表面上不同緯度上的兩個點，如果把地球看作是一個球體，a、b兩點隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，這兩個點具有大小相同的()A．軌道半徑B．線速度C．加速度D．角速度5、(本題9分)下列有關(guān)分子運用理論的說法中正確的是（）A．分子的平均動能越大，分子運動得越劇烈B．物體的狀態(tài)變化時，它的溫度一定變化C．物體內(nèi)分子間距離越大，分子間引力一定越大D．布朗運動是液體分子的熱運動6、(本題9分)質(zhì)量1kg的物體被人用手由靜止向上勻加速提升1m，此時速度為2m/s，g取10m/s2，下列說法錯誤的是()A．手對物體的拉力為12N B．物體的動能增加了2JC．合外力對物體做功12J D．物體克服重力做功10J7、(本題9分)如圖所示，在斜面上有一個物體，在平行于斜面的力F作用下,向上移動了x，斜面傾角為，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,則此過程中A．物體的重力做負(fù)功，做功大小為B．推力對物體做正功，物體機械能變化量為C．物體動能的增加量為D．物體克服摩擦力做功為8、(本題9分)如圖所示，甲乙兩車在水平地面上勻速過圓弧形彎道（從1位置至2位置），已知兩車速率相等，下列說法正確的是（）A．甲乙兩車過彎道的時間可能相同B．甲乙兩車角速度一定不同C．甲乙兩車向心加速度大小一定不同D．甲乙兩車向心力大小可能相同9、(本題9分)把兩個質(zhì)量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示.平面1比平面2高，軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則（）A．小球做勻速圓周運動時受到重力支持力、向心力B．小球a的線速度大小是小球b的倍C．小球a對漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度10、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a、b、c（可視為點電荷），三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)對b的靜電力一定是引力B．a(chǎn)對b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電量可能比b少D．a(chǎn)的電量一定比b多11、(本題9分)質(zhì)量為1kg的小球A以2m/s的速度與質(zhì)量為2kg的靜止小球B發(fā)生正碰，關(guān)于碰后的速度vA和vB，可能正確的是A．vA＝vB＝23m/sB．vA＝3m/s，vBC．vA＝1m/s，vB＝1.5m/sD．vA＝－0.5m/s，vB＝1.25m/s12、(本題9分)如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．松手后，從A、B開始運動到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花計時器、紙帶和帶鐵夾的重物．①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有____．（填字母代號）A．毫米刻度尺

B．秒表C．的直流電源

D．的交流電源②下列做法正確的是________．（填字母代號）A．實驗時，必須用秒表測出重物下落的時間B．實驗時，應(yīng)選用質(zhì)量大，體積小的重物C．實驗操作時，紙帶應(yīng)被豎直提著，使重物靠近計時器，先釋放紙帶，后接通電源D．用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度③實驗中得到一條比較理想的紙帶，在點跡較清晰的部分選取某點作為起始點，圖中、、、為紙帶上選取的四個連續(xù)點．分別測量出、、到的距離分別為、、．重物和紙帶下落的加速度a=__________．14、（10分）(本題9分)某實驗小組利用如圖所示的裝置進行驗證：當(dāng)質(zhì)量m一定時，加速度a與力F成正比的關(guān)系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1為小車及車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，m2為桶及桶中砝碼的總質(zhì)量）。具體做法是：將小車從A處由靜止釋放，用速度傳感器測出它運動到B處時的速度v，然后將小車內(nèi)的一個砝碼拿到小桶中，小車仍從A處由靜止釋放，測出它運動到B處時對應(yīng)的速度，重復(fù)上述操作。圖中AB相距x。（1）設(shè)加速度大小為a，則a與v及x間的關(guān)系式是_______（2）如果實驗操作無誤，四位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了下列圖象，其中哪一個是正確的_______（3）下列哪些措施能夠減小本實驗的誤差_______A．實驗中必須保證m2<<m1B．實驗前要平衡摩擦力C．細(xì)線在桌面上的部分應(yīng)與長木板平行D．圖中AB之間的距離x盡量小些三、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，水平轉(zhuǎn)臺高1.15m，半徑為0.1m，可繞通過圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B(可看成質(zhì)點)，A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺邊緣處，A、B間用長0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s1．⑴當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時細(xì)線上出現(xiàn)張力？⑵當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時A物塊開始滑動？⑶若A物塊恰好將要滑動時細(xì)線斷開，求B物塊落地時與轉(zhuǎn)動軸心的水平距離．(不計空氣阻力)16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一根表面粗糙的粗細(xì)均勻的細(xì)桿OMN，它的上端固定在坐標(biāo)原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細(xì)桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達(dá)M點．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點的縱坐標(biāo)為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C，斜槽末端切線水平，右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.25，斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時刻，一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下，重力加速度為g，求:(1)若光滑圓弧斜槽C不固定，圓弧半徑為R且不計斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動到斜槽末端時斜槽的動能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球從斜槽末端滾上木板左端時的速度為v0，小球滾上木板的同時，外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度，并且同時分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2，且F1=F2=0.5mg。當(dāng)小球運動到木板右端時(與擋板碰前的瞬間)，木板的速度剛好減為零，之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰，以后會發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短，小球始終在木板上運動。求:①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，木板的速度大小。②小球與擋板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。

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】

正電荷的電場中電場線從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止，因為ra<rb<rc，根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，所以a、b、c故選：D?！军c睛】根據(jù)電場線的方向判斷電勢的高低，分析時抓住順著電場線電勢逐漸降低．2、D【解析】

A.當(dāng)滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；故A不符合題意；B.由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數(shù)之比為，故；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得r=5Ω，E=6V，故B不符合題意；C.由B的分析可知，R1的阻值為，則當(dāng)滑動變阻器的阻值等于R1+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I′=A=0.3A，則滑動變阻器消耗的總功率P′=I'2R′=0.9W；故C不符合題意；D.因當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時，電源的輸出功率最大，故當(dāng)外阻等于5Ω時，電源的輸出功率最大，故此時電流故電源的最大輸出功率P=UI=1.8W；故D符合題意；3、D【解析】輪A、輪B靠摩擦傳動，邊緣點線速度相等，故：va：vb=1：1

根據(jù)公式v=rω，有：ωa：ωb=4：3

根據(jù)ω=1πn，有：na：nb=4：3

根據(jù)a=vω，有：aa：ab=4：3輪B、輪C是共軸傳動，角速度相等，故：ωb：ωc=1：1

根據(jù)公式v=rω，有：vb：vc=4：3

根據(jù)ω=1πn，有：nb：nc=1：1

根據(jù)a=vω，有：ab：ac=4：3

綜合得到：va：vb：vc=4：4：3；ωa：ωb：ωc=4：3：3；na：nb：nc=4：3：3；aa：ab：ac=16：11：9

故選C．點睛：本題關(guān)鍵是明確同軸傳動和同源傳動的區(qū)別，然后根據(jù)公式v=rω、ω=1πn、a=vω列式分析，注意兩兩分析；再找出共同項得出最后的表達(dá)式.4、D【解析】

地球自轉(zhuǎn)繞地軸轉(zhuǎn)動，地球上除兩極各點具有相同的角速度。在a和b兩地的物體隨地球自轉(zhuǎn)的軌道半徑不同，根據(jù)v=rω、a=rω2知線速度、加速度不同。故D正確，ABC錯誤。故選：D.5、A【解析】A、分子的平均動能越大，則說明分子運動的越劇烈，故A正確；B、物體的狀態(tài)變化時可能是溫度、體積或壓強的變化，溫度不一定變化，故B錯誤；C、隨著分子間距離的增大，分子間的引力和斥力均減小，斥力減小的比引力快，故C錯誤；D、布朗運動是固體小顆粒受液體分子的撞擊而形成的，它是液體分子熱運動的反映，故D錯誤．點睛：本題考查布朗運動、分子平均動能、分子間相互作用力等基本內(nèi)容，要注意明確分子間相互作用力的性質(zhì)，知道分子間同時存在引力和斥力，二者均隨著距離的增大而減小，但斥力減小的快，所以超過平衡距離后分子間為引力．6、C【解析】

AC．受力分析知物體受到人拉力和重力，根據(jù)動能定理知：解得：F=12JA正確，不符合題意，C錯誤，符合題意．B．動能的增量B正確，不符合題意．D．物體的重力做功即克服重力做功10JD正確，不符合題意．故選C.【點睛】此題的關(guān)鍵是找到功和速度之間的關(guān)系，注意受力分析和動能定理的應(yīng)用．7、ACD【解析】

A.物體的重力做負(fù)功，做功大小為，選項A正確；B.推力對物體做正功，物體機械能變化量等于推力與阻力功的和，即為，選項B錯誤；C.物體動能的增加量等于合外力的功：，選項C正確；D.物體克服摩擦力做功為，選項D正確。8、BCD【解析】A項：由圖可知，甲、乙兩車從1到2的過程中運動的路程不同，而速率相同，所以兩車過彎道的時間一定不相同，故A錯誤；B項：由題可知，甲、乙兩車從1到2的過程中轉(zhuǎn)過的角度相同，而時間不同，由公式ω=θC項：由于兩車的速率相等，半徑不同，由公式a=vD項：由于兩車的質(zhì)量不清楚，由公式F=ma可知，兩車的向心力大小可能相同，故D正確。9、BD【解析】A、小球做勻速圓周運動時，只受重力和支持力兩個力作用，由兩個力的合力提供向心力，故A錯誤．

B、受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍，則同一個小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍，即：小球a的線速度大小是小球b的倍，故B正確；

C、軌道對小球的支持力為：，與軌道平面的高度無關(guān)，則小球?qū)壍赖膲毫σ才c軌道平面無關(guān)，因此同一個小球a和小球b對漏斗壁的壓力大小相等，故C錯誤；

D、根據(jù)得：，知同一個小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正確．點睛：本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，再由牛頓第二定律和圓周運動規(guī)律結(jié)合進行分析，是常用的方法和思路．10、AD【解析】

AB．根據(jù)電場力方向來確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此a對b的靜電力一定是引力，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)庫侖定律來確定電場力的大小，并由平衡條件來確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，因此a的電量一定比b多。故C錯誤，D正確；11、AD【解析】碰撞前總動量為P=mAvA0=1×2kg?m/s=2kg?m/s。碰撞前總動能為EkA、若vA=vB=23m/s，則碰撞后總動量P'=mAvA+mBvB=2kg?m/s，動量守恒。碰撞后總動能為E'k=12mAvA2+12mBvB2=23J【點睛】對于碰撞過程，往往根據(jù)三個規(guī)律去分析：一是動量守恒；二是總動能不增加；三是碰后，若兩球分開后同向運動，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率，不能發(fā)生第二碰撞．12、BC【解析】

兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項．平均功率等于功除以時間．【詳解】兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，但AB的機械能之和不守恒，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯誤．故選BC．【點睛】本題主要考查了機械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應(yīng)用，根據(jù)機械能守恒條件分析判斷即可．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、①A②B③9.5m/s2【解析】①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有毫米刻度尺和4-6V的交流電源；不需要用秒表測時間；故選A.②實驗時，因為有打點計時器，則不需要用秒表測出重物下落的時間，選項A錯誤；實驗時，應(yīng)選用質(zhì)量大，體積小的重物，以減小下落時的阻力，選項B正確；實驗操作時，紙帶應(yīng)被豎直提著，使重物靠近計時器，先接通電源，后釋放紙帶，選項C錯誤；用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度v，選項D錯誤；故選B.③由紙帶可知：BC=3.65cm；CD=4.03cm；?x=CD-BC=0.38cm，則14、（1）v（2）A（3）BC【解析】試題分析：（1）小車做初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛頓第二定律得：a=Fm，則：v2（3）以系統(tǒng)為研究對象，加速度：a=Fm=m2gm考點：驗證牛頓第二定律【名師點睛】本題考查了探究a與F的關(guān)系實驗，知道實驗原理、掌握勻變速直線運動的規(guī)律是解題的前提與關(guān)鍵；應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律、牛頓第二定律即可解題。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、⑴ω1＝rad/s；⑵ω1＝3rad/s；⑶s＝0.36m【解析】試題分析：⑴當(dāng)細(xì)線上無拉力時，小物塊A、B隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的向心力由轉(zhuǎn)臺對它們的摩擦力提供，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：f＝mrω1≤fm，解得：ω≤顯然，由于rB＞rA，所以物塊B所受靜摩擦力將先達(dá)到最大值，解得：ω1≤＝rad/s即當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到ω1＝rad/s時細(xì)線上出現(xiàn)張力⑵當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度繼續(xù)增大，小物塊A受指向轉(zhuǎn)軸的摩擦力也將繼續(xù)增大，直至增大至最大靜摩擦力時，開始滑動，此時還是細(xì)線的拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：fm－T＝mrAω11對小物塊B，則有：T＋fm＝mrBω11聯(lián)立解得：ω1＝＝3rad/s即當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到ω1＝3rad/s時A物塊開始滑動⑶細(xì)線斷開后，拉力T消失，小物塊B將沿轉(zhuǎn)臺切線做平拋運動，其初速度為：v＝rBω1＝0.6m/s根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，小物塊B做平拋運動的水平射程為：x＝＝0.3m根據(jù)幾何關(guān)系可知，B物塊落地時與轉(zhuǎn)動軸心的水平距離為：s＝＝m＝0.36m考點：本題主要考查了平拋運動規(guī)律、牛頓第二定律、圓周運動向心力公式的應(yīng)用問題，屬于中檔題．16、（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向與x軸正方向成夾角θ＝53°