2022年福建省師大附中物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(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(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)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、(本題9分)如圖所示，船夫用撐桿撐船前行，則（）A．船對(duì)人的力小于人對(duì)船的力B．船對(duì)水的力大于水對(duì)船的力C．人對(duì)撐桿的力與撐桿對(duì)人的力大小相等D．撐桿對(duì)河底的力大于河底對(duì)撐桿的力2、如圖所示，輕桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端固定在水平軸上的O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）．小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且能通過(guò)最高點(diǎn)，g為重力的加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小3、(本題9分)如圖所示，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在由月球飛向地球時(shí)，沿曲線從M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過(guò)程中，速度逐漸增大在此過(guò)程中探月衛(wèi)星所受合力方向可能的是A． B．C． D．4、某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑塊碰撞前后運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移—時(shí)間圖象．圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系．已知相互作用時(shí)間極短，由圖象給出的信息可知()A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度大小之比為7∶2B．碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)量大小比滑塊Ⅱ的動(dòng)量大小大C．碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)能比滑塊Ⅱ的動(dòng)能小D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的5、(本題9分)如圖所示，衛(wèi)星a和b，分別在半徑相同的軌道上繞金星和地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，則（）A．b的角速度較大B．b的周期較大C．a(chǎn)、b的線速度大小相等D．a(chǎn)、b的向心加速度大小相等6、(本題9分)某人用5N的水平推力將自行車沿力的方向推行5m，在此過(guò)程中，推力所做的功為（）A．50JB．25JC．10JD．5J7、(本題9分)太陽(yáng)系個(gè)行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某個(gè)行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)成為“行星沖日”據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以外的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各點(diǎn)外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B．在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日C．天王星相鄰兩次的沖日的時(shí)間是土星的一半D．地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時(shí)間最短8、如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)給小球一初速度使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則細(xì)桿對(duì)小球的作用力可能是A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力9、(本題9分)一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以某一初速度豎直上拋，上升過(guò)程中受到的空氣阻力恒為重力的k倍，重力加速度為g，則小球在上升h的過(guò)程中()A．小球的機(jī)械能減少了kmghB．小球的動(dòng)能減少了kmghC．小球克服空氣阻力所做的功為(k+1)mghD．小球的重力勢(shì)能增加了mgh10、(本題9分)一物體靜止在水平桌面上，則以下說(shuō)法正確的是（

）A．物體對(duì)桌面的壓力就是重力 B．物體對(duì)桌面的壓力使桌面產(chǎn)生了形變C．桌面的形變產(chǎn)生了對(duì)物體的支持力 D．桌面對(duì)物體的支持力使物體產(chǎn)生了形變11、如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時(shí)相互作用前后的速度—時(shí)間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動(dòng)量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質(zhì)量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞12、(本題9分)如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小g．物塊上升的最大高度為H，則此過(guò)程中，物塊的（）A．動(dòng)能損失了2mgHB．動(dòng)能損失了mgHC．機(jī)械能損失了mgHD．機(jī)械能損失了mgH二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________(填字母序號(hào))。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動(dòng)紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為___________，動(dòng)能的增加量為___________；若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。(3)在圖乙所示紙帶上，某同學(xué)選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘對(duì)應(yīng)的速度大小v，以v2為縱軸，以h為橫軸若圖線為直線，且其斜率為___________，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。14、（10分）探究做功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和光滑板面，來(lái)探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)系。每次改變橡皮條的根數(shù)，將小車?yán)降墓饣迕嫦嗤恢糜伸o止釋放。得到數(shù)據(jù)如表所示，則下述說(shuō)法中正確的是（______）ABC橡皮條數(shù)速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加B．改變橡皮條的根數(shù)重新做的這4次實(shí)驗(yàn)，必須不斷改變板面與水平面的傾角C．從表格A列和B列對(duì)比，可以判斷在誤差允許范圍內(nèi)，橡皮條做功與小車速度成正比例關(guān)系D．從表格A列和C列對(duì)比，可以判斷在誤差允許范圍內(nèi)，橡皮條做功與小車速度平方成正比例關(guān)系三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）某星球“一天”的時(shí)間是T=12h，用彈簧秤在該星球表而“赤道”與“兩極”測(cè)同—物體的“重量”之比為8/9，設(shè)想該該星球自轉(zhuǎn)的角速度加快，會(huì)使赤道上的物體自動(dòng)飄起來(lái)，這時(shí)星球的“一天”是多少小時(shí)？16、（12分）(本題9分)如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框外為真空區(qū)域；半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰在MN的中點(diǎn)，半圓管的一半處于電場(chǎng)中．一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi)，小球從B點(diǎn)穿出后，能夠通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)．重力加速度為g，小球在C點(diǎn)處的加速度大小為5g/1．求：（1）小球所受電場(chǎng)力的大小；（2）小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)半圓軌道的壓力大??；（1）虛線框MNPQ的寬度和高度滿足的條件．17、（12分）(本題9分)半徑R=0.8m、質(zhì)量為2m的圓弧槽B靜止于水平地面上，圓弧底端與地面相切，質(zhì)量為7m的小滑塊A靜止于圓弧槽左側(cè)。將質(zhì)量為m的小滑塊C從圓弧槽B頂端正上方h=0.4m處由靜止釋放。已知所有接觸面均光滑，小滑塊A、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2（1）在小滑塊C從釋放到滑離圓弧槽B的過(guò)程中，求圓弧B的位移大??；（2）小滑塊C與小滑塊A發(fā)生彈性碰撞（二者碰撞時(shí)間忽略不計(jì)）后，通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明小滑塊C能否追上B。

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、C【解析】

作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，同時(shí)發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體．【詳解】船對(duì)人的力與人對(duì)船的力互為作用力與反作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；船對(duì)水的力和水對(duì)船的力互為作用力和反作用力，大小相等，故B錯(cuò)誤．人對(duì)撐桿的力與撐桿對(duì)人的力互為作用力和反作用力，大小相等，故C正確；撐桿對(duì)河底的力與河底對(duì)撐桿的力互為作用力和反作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】掌握了作用力和反作用力的關(guān)系（作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，同時(shí)發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體）即可順利解決此類問(wèn)題．2、B【解析】試題分析：最高點(diǎn)時(shí)，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯(cuò)誤；因最低點(diǎn)時(shí)，小球一定有向上的向心力；該力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正確；在速度由零增大到時(shí)，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕軒的作用力隨速度的增大而減小；故C錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)，，故速度越大則拉力越大；故D錯(cuò)誤；故選B．考點(diǎn)：向心力；牛頓定律的應(yīng)用3、A【解析】

“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N，曲線運(yùn)動(dòng)，必有力提供向心力，向心力是指向圓心的，即探月衛(wèi)星所受合力方向指向軌跡的凹側(cè)，故A正確，BCD錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星做的運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，探月衛(wèi)星所受合力方向指向軌跡的凹側(cè)．4、D【解析】根據(jù)s—t圖像的斜率等于速度，可知碰前滑塊Ⅰ速度為v1＝－2m/s，滑塊Ⅱ的速度為v2＝0.8m/s，則碰前速度大小之比為5：2，故A錯(cuò)誤；碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞前，滑塊Ⅰ的動(dòng)量為負(fù)，滑塊Ⅱ的動(dòng)量為正，由于碰撞后總動(dòng)量為正，故碰撞前總動(dòng)量也為正，故碰撞前滑塊Ⅰ的動(dòng)量大小比滑塊Ⅱ的小，故B錯(cuò)誤；碰撞后的共同速度為v＝0.4m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由動(dòng)能的表達(dá)式可知，，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D5、A【解析】

A、由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力G=mr知，角速度=，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，而中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，b的角速度較大，故A正確．B、由=知，衛(wèi)星的周期T=2，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，衛(wèi)星a繞中心天體金星的質(zhì)量較小，則衛(wèi)星a的周期較大，故B錯(cuò)誤．C、由線速度v=r=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的線速度大小不相等，故C錯(cuò)誤．D、由向心加速度a=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的向心加速度大小不相等，故D錯(cuò)誤．6、B【解析】試題分析：根據(jù)恒力做功公式即可求解．解：根據(jù)W=Fscosθ解得：W=5×5=25J故選B【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了恒力做功公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．7、BD【解析】試題分析：根據(jù)開普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為1年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：，代入數(shù)據(jù)，有：，解得：T0為無(wú)窮大；即行星不動(dòng)，才可能在每一年內(nèi)發(fā)生行星沖日，顯然不可能，故A錯(cuò)誤；2014年1月6日木星沖日，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，在2年內(nèi)地球轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，木星轉(zhuǎn)動(dòng)不到一圈，故在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日，故B正確；如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：；解得：；故天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為：；土星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為：；故C錯(cuò)誤；如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短；故D正確；故選BD考點(diǎn)：開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用問(wèn)題；解題的關(guān)鍵是結(jié)合開普勒第三定律分析（也可以運(yùn)用萬(wàn)有引力等于向心力列式推導(dǎo)出），知道相鄰的兩次行星沖日的時(shí)間中地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，實(shí)質(zhì)上也是圓周運(yùn)動(dòng)的追擊問(wèn)題.8、AB【解析】

在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現(xiàn)為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據(jù)mg得，v，若v，桿子表現(xiàn)為拉力，若，桿子表現(xiàn)為支持力，故AB正確，CD錯(cuò)誤。9、AD【解析】

A、根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量。在上升過(guò)程中，物體克服阻力做功kmgh，故機(jī)械能減小kmgh;故A正確.B、小球上升的過(guò)程中，重力和阻力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，則得動(dòng)能的減小量等于(1+k)mgh，故動(dòng)能的減小量大于kmgh;故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)W=FL得小球克服空氣阻力所做的功為kmgh;故C錯(cuò)誤.D、小球上升h，故重力勢(shì)能增加mgh;故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確功的物理意義，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度；要掌握各種功能關(guān)系：①總功等于動(dòng)能的變化量；②重力做功等于重力勢(shì)能的減小量；③除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量，并能運(yùn)用來(lái)分析問(wèn)題.10、BCD【解析】試題分析：A壓力是彈力，重力是另一種性質(zhì)力，所以不可能相同，A錯(cuò)．彈力的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w形變?cè)斐傻模词┝ξ矬w形變?cè)斐傻模訠中的壓力應(yīng)該使得桌面形變，B錯(cuò)C才對(duì)．D中應(yīng)該是使得物體發(fā)生形變，D錯(cuò)考點(diǎn)：彈力的產(chǎn)生條件點(diǎn)評(píng)：此類題型考察了常見性質(zhì)力彈力的產(chǎn)生以及如何判斷形變物體的方法：彈力是由于施力物體形變?cè)斐傻模?1、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)槌鯛顟B(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動(dòng)量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機(jī)械能；碰后的機(jī)械能，碰前的機(jī)械能等于碰后機(jī)械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。12、AC【解析】

知道加速度，根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)能定理可求得動(dòng)能的損失；根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根據(jù)功能關(guān)系求解機(jī)械能的損失．【詳解】AB．已知物體上滑的加速度大小為g，由動(dòng)能定理得：動(dòng)能損失等于物體克服合外力做功為：，故A正確B錯(cuò)誤；CD．設(shè)摩擦力的大小為f，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，則物塊克服摩擦力做功為：，根據(jù)功能關(guān)系可知機(jī)械能損失了mgH，故C正確D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵根據(jù)動(dòng)能定理可求得動(dòng)能的變化，掌握功能關(guān)系，明確除了重力以外的力做功等于物體機(jī)械能的變化．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Bmgh22g【解析】

第一空.先接通電源后松開紙，故A錯(cuò)誤；用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)間的阻力會(huì)更小，故B正確；在鋁錘和鐵錘中，選擇鐵錘作為重錘，阻力會(huì)更小，故C錯(cuò)誤。第三空.從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為mgh2；第四空.打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為，由于初速度為零，故此過(guò)程中，動(dòng)能的增加量為：；第五空.若在誤差允許的范圍之內(nèi)有重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量，即gh2＝f2(h3?h1)2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；第六空.若重物下落過(guò)程中，機(jī)械能的減少量與動(dòng)能的增加量相等，則機(jī)械能守恒，即有mv2＝mgh，可得v2=2gh，所以若以v2為縱軸，以h為橫軸，可得圖線為一直線，且斜率為2g。14、AD【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為

W

，用2根橡皮筋做功記為

W

，用4根橡皮筋做功記為

2W

，從而回避了直接求功的困難，利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加，

故A正確；