2022屆陜西省寶雞市物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(cuò)選和不選得零分）1、一個(gè)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果半徑不變，而速率增加為原來速率的3倍時(shí)，其向心力是36N，則物體原來受到的向心力的大小是（）A．2N B．4N C．6N D．8N2、(本題9分)某人將一靜止重物舉高h(yuǎn)，并使重物獲得速度v，則下列說法中正確的是A．某人對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量B．某人對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能和勢能增量之和C．物體所受合外力對(duì)它做的功等于物體動(dòng)能和勢能增量之和D．克服重力所做的功等于物體動(dòng)能和勢能增量之和3、(本題9分)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)水平方向速率與豎直方向速率相等，則其水平位移與豎直位移之比為A．1：1 B．：1 C．2：1 D．1：24、(本題9分)神舟五號(hào)載人飛船在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，飛船距地面的高度為h，己知地球的質(zhì)量為M、半徑為R，飛船質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，則飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小為（）A．GB．GC．GD．GMm5、(本題9分)如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷6、(本題9分)如圖所示，蜘蛛在地面與豎墻壁之間結(jié)網(wǎng)．蛛絲AB與水平地面間的夾角為45°，A點(diǎn)到地面的距離為1m．己知重力加速度g取10m/s2，空氣的姐力不計(jì)．若蜘蛛從豎直墻上距地面0.80m的C點(diǎn)以水平速度v0跳出．要到達(dá)蛛絲，水平速度v0至少為A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s7、(本題9分)2017年3月16日消息，高景一號(hào)衛(wèi)星發(fā)回清晰影像圖，可區(qū)分單個(gè)樹冠．天文愛好者觀測該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星每經(jīng)過時(shí)間t通過的弧長為l，該弧長對(duì)應(yīng)的圓心角為θ弧度，已知引力常量為G，則A．高景一號(hào)衛(wèi)星的質(zhì)量為B．高景一號(hào)衛(wèi)星角速度為C．高景一號(hào)衛(wèi)星線速度大小為2πD．地球的質(zhì)量為8、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又經(jīng)t2時(shí)間后靜止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距離為h，重力加速度為g，小球剛接觸泥潭的速度為v，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的下落過程，下列分析正確的是（）A．對(duì)小球自由下落的過程，由動(dòng)量定理可有mgB．對(duì)小球自由下落的過程，由機(jī)械能守恒可有mg(H+h)=C．對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=D．對(duì)小球下落的整個(gè)過程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-09、(本題9分)下列物體中，機(jī)械能守恒的是()A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體B．被勻速吊起的集裝箱C．光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體D．物體以4510、(本題9分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對(duì)于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度最大B．圓環(huán)通過O點(diǎn)的加速度等于gC．圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為11、(本題9分)光滑水平面上靜止一質(zhì)量為的木塊，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊，最終和木塊一起以的速度運(yùn)動(dòng)．設(shè)相互作用力為，為恒力．在這個(gè)過程中下列說法正確的是（）A．子彈克服阻力做的功等于）B．力對(duì)子彈做的功和力對(duì)木塊做的功相等C．子彈對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的增量D．子彈損失的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能12、(本題9分)將質(zhì)量為0.2kg的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示，迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C（圖丙）．途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)（圖乙）．已知B、A的高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，則有()A．小球從A上升至B的過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，小球的動(dòng)能一直增加B．小球從B上升到C的過程中，小球的動(dòng)能一直減小，勢能一直增加C．小球在位置A時(shí)，彈簧的彈性勢能為0.6JD．小球從位置A上升至C的過程中，小球的最大動(dòng)能為0.4J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)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖5所示．當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms.將具有很好擋光效果的寬度為d＝3.8×10－3m的黑色磁帶水平貼在透明直尺上．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示(表格中M為直尺質(zhì)量，g取9.8m/s2)．(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi＝求出的，請(qǐng)你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是_____________________．(2)請(qǐng)將表格中的第5點(diǎn)數(shù)據(jù)填寫完整：①____________②____________.（保留兩位有效數(shù)字）(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_______________________.(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷下列ΔEk—Δh圖象中正確的是（______）A．B．C．D．14、（10分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、鐵夾、學(xué)生電源、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物外，還需選用下述哪種儀器？（）A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．彈簧秤三、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）(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，下端與地面相連，上端與質(zhì)量為m的物體A相連。彈簧的勁度系數(shù)為k，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧的彈性勢能為EP。一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連接物體A，另一端連一輕鉤。開始時(shí)各段繩子都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩子沿豎直方問?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為M的物體B并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放。則當(dāng)彈簧向上變?yōu)樵L時(shí)，物體A和B的速度大小分別為多少?

(已知重力加速度為g)16、（12分）如圖所示，長為L、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人相對(duì)地面的位移各為多少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上放著、兩個(gè)物塊，轉(zhuǎn)盤中心處固定一力傳感器，它們之間用細(xì)線連接．已知兩組線長均為．細(xì)線能承受的最大拉力均為．與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，兩物塊和力傳感器均視為質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勾速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器上就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)，?。螅海?）當(dāng)間細(xì)線的拉力為零時(shí)，物塊能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度；（2）隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加，間細(xì)線剛好產(chǎn)生張力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度；（3）試通過計(jì)算寫出傳感器讀數(shù)隨轉(zhuǎn)盤角速度變化的函數(shù)關(guān)系式，并在圖乙的坐標(biāo)系中作出圖象．

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

根據(jù)向心力公式得：；當(dāng)速率為原來的3倍時(shí)有：，解得：F1=4N；A.2N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.4N，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.6N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.8N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解析】

AB.根據(jù)除重力以外的力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，所以人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加，故A錯(cuò)誤，B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理可知：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D.物體重力做的功等于重力勢能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，故D錯(cuò)誤。3、C【解析】

根據(jù)得則水平位移豎直位移則故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直速率和水平速率相等求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而根據(jù)位移公式求出水平位移和豎直位移．4、A【解析】神舟五號(hào)載人飛船在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中所需的向心力等于地球?qū)︼w船的萬有引力，其大小為F=GMm5、D【解析】

AB．受力分析可知，P和Q兩小球，不能帶同種電荷，AB錯(cuò)誤；CD．若P球帶負(fù)電，Q球帶正電，如下圖所示，恰能滿足題意，則C錯(cuò)誤D正確，故本題選D．6、C【解析】

蜘蛛的運(yùn)動(dòng)軌跡如下所示：

AC之間的距離為：1m-0.8m=0.2m，由圖可知：x=y+0.2m…①

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向與水平夾角為45°，則有：gt=v0，④

聯(lián)立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B．【點(diǎn)睛】本題要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法：水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，然后熟練應(yīng)用幾何知識(shí)找到水平位移和豎直位移之間的關(guān)系．7、BD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力列式只能求解中心天體的質(zhì)量，不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量，所以不能求出高景一號(hào)衛(wèi)星的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；高景一號(hào)衛(wèi)星線速度為：;角速度為：；根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系公式，有：v=ωr

衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：；聯(lián)立解得：，故BD正確，C錯(cuò)誤．故選BD.8、ACD【解析】

A.對(duì)小球自由下落的過程，小球只受重力作用，由動(dòng)量定理可有s=1m，選項(xiàng)A正確；B.對(duì)小球自由下落的過程，由機(jī)械能守恒可有mgH=1C.對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=0-D.對(duì)小球下落的整個(gè)過程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，選項(xiàng)D正確.9、AC【解析】

物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個(gè)分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒。【詳解】A項(xiàng)：平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒，故A正確；B項(xiàng)：被勻速吊起的集裝箱，動(dòng)能不變，重力勢能增大；故機(jī)械能增大，故機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：物體沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，故C正確；D項(xiàng)：物體以a=4故應(yīng)選AC。【點(diǎn)睛】本題是對(duì)機(jī)械能守恒條件的直接考查，分析物體的受力情況，判斷做功情況是關(guān)鍵。10、BC【解析】

A．圓環(huán)受力平衡時(shí)速度最大，應(yīng)在O點(diǎn)下方，故A錯(cuò)誤。B．圓環(huán)通過O點(diǎn)時(shí)，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故B正確。

C．圓環(huán)在下滑過程中與細(xì)桿之間無壓力，因此圓環(huán)不受摩擦力，在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)幾何關(guān)系，在A點(diǎn)彈簧伸長量為L-L=（-1）L，根據(jù)牛頓第二定律，有

解得故C正確。D．圓環(huán)從A到B過程，根據(jù)功能關(guān)系，知圓環(huán)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，有解得故D錯(cuò)誤。

故選BC。11、AC【解析】

A、對(duì)子彈全過程由動(dòng)能定理，有，所以子彈克服阻力做功為，故A正確；B、設(shè)子彈相對(duì)地面的位移為x，木塊相對(duì)地面的位移為s，則力對(duì)木塊做功，力對(duì)子彈做功，由于x>s，故，故B錯(cuò)誤；C、由動(dòng)能定理可知，木塊獲得動(dòng)能，即子彈對(duì)木塊做的功等于木塊獲得的動(dòng)能，故C正確；D、對(duì)子彈和木塊組成的系統(tǒng)，全過程總能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)減少的能量等增加的能量，即：子彈減少的動(dòng)能=木塊增加的動(dòng)能+系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，故D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】研究阻力對(duì)子彈做的功，子彈對(duì)木塊做功，使用動(dòng)能定理列方程即可解決，比較子彈與木塊相互作用力所做的功，關(guān)鍵是確定兩物體的位移，內(nèi)能的產(chǎn)生，可以用能量守恒定律，或者求機(jī)械能損失來解．12、BC【解析】A．當(dāng)彈簧的彈力與小球重力平衡時(shí)，合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大．之后小球繼續(xù)上升，彈簧彈力小于重力，球做減速運(yùn)動(dòng)，直到脫離彈簧，故小球從上升到的過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．從到，小球只受重力作用，做減速運(yùn)動(dòng)，所以動(dòng)能一直減小，重力勢能一直增加，故B正確；C．從到，小球動(dòng)能不變，重力勢能增加，重力勢能由彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，而重力勢能增量為，所以在點(diǎn)彈簧的彈性勢能為，故C正確；D．小球受力平衡時(shí)，因未給彈簧的勁度系數(shù)，則彈簧的形變量由題設(shè)條件無法求出，故無法求出小球最大動(dòng)能，故D錯(cuò)誤．綜上所述，本題正確答案為BC．故選：BC．點(diǎn)睛：小球從開始向上運(yùn)動(dòng)，開始做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力與重力平衡時(shí)，小球速度達(dá)到最大，之后開始減速，運(yùn)動(dòng)到時(shí)脫離彈簧，之后只在重力作用下減速．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，或者，當(dāng)時(shí)間很短時(shí)，平均速度近似等于瞬時(shí)速度;4.01M;4.02M;在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量，或者說，在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能是守恒的C;【解析】

（1）[1]．瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，故直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5點(diǎn)速度為：從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間動(dòng)能的增加量為：△Ek＝Mv52?Mv12＝×M×(4.222?3.132)≈4.01M；從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間重力勢能的減小量為：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；（3）[4]．從表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量．

（4）[5]．根據(jù)動(dòng)能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的圖象是直線，故C正確．

點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及利用表格來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，注意物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．14、B【解析】A項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量時(shí)間，不再需要秒表，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：在求動(dòng)能時(shí)需要測量兩點(diǎn)間的長度求出平均速度，故需要用的刻度尺，B正確；C項(xiàng)：而在數(shù)據(jù)處理中物體的質(zhì)量可以消去，故不需要測物體的質(zhì)量，故不用天平，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中不要測物體的重力或質(zhì)量，所以不用彈簧秤，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)晴：根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理及實(shí)驗(yàn)方法，明確需要測量的數(shù)據(jù)，