2022屆山東省臨沂市沂南縣高一物理第二學(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注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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)兩個用相同材料制成的半徑相等的帶異種電荷的金屬小球，其中一個球的帶電荷量是另一個的5倍，它們間的庫侖力大小是F，現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處，它們間庫侖力的大小是A． B．C． D．2、若將平拋運動沿水平和豎直兩個方向進(jìn)行分解，則下列正確的是：A．水平方向上的分運動是勻減速直線運動B．水平方向上的分運動是勻加速直線運動C．豎直方向上的分運動是勻速直線運動D．豎直方向上的分運動是自由落體運動3、(本題9分)在電場中某一點，當(dāng)放入正荷時受到的電場力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時受到的電場力向左，下列判斷正確的是()A．當(dāng)放入正電荷時，該點的場強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時，該點的場強(qiáng)方向向左B．該點的場強(qiáng)方向一定向右C．該點的場強(qiáng)方向一定向左D．該點的場強(qiáng)方向與所受電場力較大的那個電荷受力方向一致4、“嫦娥四號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動能減小，機(jī)械能增大5、行星繞恒星運動時，其運動周期T的平方與運動軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即T2/R3=k,則k的大小決定于（）A．行星質(zhì)量 B．恒星質(zhì)量C．與行星和恒星的質(zhì)量都有關(guān) D．與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)6、(本題9分)一物體靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離l，如圖所示.物體相對斜面靜止，則下列說法錯誤的是A．重力對物體做正功B．支持力對物體做正功C．摩擦力對物體做負(fù)功D．合力對物體做功為零7、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mghB．合外力對小車做的功是1C．阻力對小車做的功是1D．推力對小車做的功是18、(本題9分)兩個互成角度為θ0°<θ<180°A．勻加速直線運動B．勻速直線運動C．勻減速直線運動D．非勻變速曲線運動9、(本題9分)水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運動，如圖所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過最高點c．則（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球經(jīng)過b點后的瞬間對軌道的壓力變大C．m越大，v0越大D．m與R同時增大，初動能Ek0增大10、如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端系著三個小球A、B、C，三小球組成的系統(tǒng)保持靜止，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為3m，C球離地面高度為h．現(xiàn)突然剪斷A球和B球之間的繩子，不計空氣阻力，三個小球均視為質(zhì)點，則（）A．剪斷繩子瞬間，A球的加速度為gB．剪斷繩子瞬間，C球的加速度為gC．A球能上升的最大高度為2hD．A球能上升的最大高度為1.6h11、(本題9分)圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受電場力的作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是()A．帶電粒子所帶電荷的符號B．場強(qiáng)的方向C．帶電粒子在a、b兩點的受力方向D．帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大12、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題3分)在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1．22㎏的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）。已知打點計時器每隔2．22s打一次點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=3．8m/s2。那么：(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照實驗原理裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶；D．測量紙帶上某些點間的距離；E.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是_______(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點和____點來驗證機(jī)械能守恒定律；(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量△EP=______J，動能增加量△Ek=_______J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）(4)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是_________________。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律”的實驗。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。則：（1）下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終與導(dǎo)軌在水平方向上；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧片；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g。（2）由于打點計時器每隔0.02s打一個點，那么，兩滑塊相互作用以前滑塊1的速度v＝_____m/s。系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____。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）如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），桌面上有一個質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球（可視為質(zhì)點）。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線由M向右勻速運動到N．已知力F與MN間夾角θ=60°．求：(1)勻強(qiáng)電場的大小和方向；(2)當(dāng)小球到達(dá)N點時撤去F，求此后小球運動到最右端時在MN方向上運動的位移大小。16、（12分）(本題9分)某電視娛樂節(jié)目裝置可簡化為如圖所示模型．傾角θ＝37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長L＝6m，始終以v0＝6m/s的速度順時針運動．將一個質(zhì)量m＝1kg的物塊由距斜面底端高度h1＝5.4m的A點靜止釋放，物塊通過B點時速度的大小不變．物塊與斜面、物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.5、μ2＝0.2，傳送帶上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物塊滑到B點的速度；(2)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊落地點到C點的水平距離；(3)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量大?。?4)求把物塊從距斜面底端高度滿足什么條件時，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點D．17、（12分）(本題9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)將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)過B點進(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，之后沿圓周運動，到達(dá)C點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點運動到C點過程中克服摩擦力做的功；(3)物塊離開C點后落回水平面時，重力的瞬時功率大小.

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】

兩電荷異性，設(shè)一個球的帶電量為Q，則另一個球的帶電量為5Q，此時：接觸后再分開，帶電量各為2Q，則兩球的庫侖力大小為：ACD.由上計算可知，ACD錯誤；B.由上計算可知，B正確．2、D【解析】

AB.平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，故AB項錯誤；CD.豎直方向上做自由落體運動，故C項錯誤，D項正確。3、B【解析】

電場強(qiáng)度是由電場本身決定，與試探電荷的有無，電量的大小，電性，電場力的大小，方向無關(guān)，電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場力的方向相同，與負(fù)電荷所受電場力的方向相反，故該點的場強(qiáng)的方向向右，故選項B正確，A、C、D錯誤．4、B【解析】

萬有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時軌道”變軌為“48小時軌道”和從“48小時軌道”變軌為“72小時軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運行周期增大，運行軌道半徑增大，運行線速度減小，角速度減小，故A錯誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點火加速，動能變大，機(jī)械能增大，故CD錯誤。5、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力：，整理得：，所以k僅與中心天體恒星的質(zhì)量有關(guān)，ACD錯誤B正確6、A【解析】

對物體受力分析可以知道物體受重力mg、彈力N和摩擦力f,作出力圖如圖所示,根據(jù)功的公式分析各力做功。A．物體在水平方向移動,在重力方向上沒有位移,所以重力對物體m做功為零.故A錯誤，符合題意;B．由圖看出,彈力N與位移l的夾角小于90°,則彈力對物體m做正功.所以B選項是正確的，不符合題意。C．摩擦力f與位移的夾角為鈍角,所以摩擦力對物體m做功不為零,做負(fù)功.所以C選項是正確的，不符合題意。D．物體勻速運動時,合力為零,合力對物體m做功為零.所以D選項是正確的,不符合題意。7、ABC【解析】

重力做功只與物體的初末位移的高度差有關(guān)，與其它因素沒有關(guān)系，WG=mg△h，合外力對物體所做的功可根據(jù)動能定理求解?！驹斀狻緼項：小車克服重為做功：W=Gh=mgh，故A正確；B項：由動能定理，小車受到的合力做的功等于小車動能的增加，即W=ΔEC、D項：由動能定理，W合=WW阻【點睛】本題主要考察了求力做功的幾種方法，恒力做功可根據(jù)做功公式直接計算，變力和合外力對物體做的功可根據(jù)動能定理求解。8、AC【解析】

互成角度的兩個初速度的合初速度為v，兩個加速度的合加速度為a，其中可能的情況如圖，由物體做曲線運動的條件可知，當(dāng)v與a共線時為勻變速直線運動，當(dāng)v與a不共線時，為勻變速曲線動A.勻加速直線運動與分析相符，故A項符合題意；B.勻速直線運動與分析不符，故B項不符合意意；C.勻減速直線運動與分析相符，故C項符合題意；D.非勻變速曲線運動與分析不符，故D不符合題意。9、AD【解析】試題分析：小球剛好能通過最高點c，表明c點的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，可知選項A正確．m與R同時增大，初動能Ek0增大，選項D正確．小球在b點的向心力，R越大，支持力越小，選項B錯誤．，v0與m無關(guān)，選項C錯誤．考點：本題考查圓周運動，機(jī)械能守恒定律，向心力等知識．10、AD【解析】

根據(jù)平衡條件可得C球的質(zhì)量為：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪斷A球和B球之間的繩子瞬間，以A和C為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A項符合題意，B項不合題意.CD.A球上升h時的速度為：，而后又上升x速度為零，則有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度為：H＝h+x＝1.6h，故C項不合題意，D項符合題意.11、CD【解析】

AB.由圖可知，粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左。由于電場線方向不明，無法確定粒子的電性，也無法判斷電場的方向，故AB項與題意不相符；C.粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，故C項與題意相符；D.根據(jù)電場線的疏密與電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱的關(guān)系，判斷出a點的電場強(qiáng)度大，故a點的電場力的大，根據(jù)牛頓第二定律可知，帶電粒子在a點的加速度比b點的加速度大，故D項與題意相符。12、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC；B；1.88；1.84；重物下落過程中受到阻力【解析】（1）B、將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B操作不當(dāng)；

C、應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，否則會引起較大的誤差，故C操作不當(dāng)；（2）驗證機(jī)械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能ΔEp=mgh（3）減少的重力勢能ΔvB=x（4）由于實驗過程中摩擦阻力的存在，故重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化給了摩擦阻力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，所以導(dǎo)致重力勢能的減少量大于動能的增加量。點睛：只有明確了實驗原理以及實驗的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項實驗操作的具體含義，同時要注意紙帶問題的處理是力學(xué)實驗中常見的問題，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度。14、2.000.6200.618紙帶與限位孔的阻力【解析】

（2）滑塊1是向右運動再與滑塊2碰撞粘在一起的，所以粘前速度較大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系統(tǒng)的總動量為p＝m1v＝0.620kgm/s；與滑塊2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，總動量為p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）綜合考慮各種因素，結(jié)合實驗裝置分析：造成兩個數(shù)據(jù)不相等的原因在于紙帶與限位孔的阻力。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、⑴E=2×103N/C方向與F方向相