2022年河南省洛陽市名校物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

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、(本題9分)如圖是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線圖，電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB、EC，，則關(guān)于EA、EB、EC大小的判斷，正確的是（）A．EA＞EB＞EC B．EB＞EC＞EA C．EC＞EA＞EB D．EB＞EA＞EC2、如圖，A、B兩點(diǎn)各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶負(fù)電荷q的小環(huán)套在細(xì)桿上，自a點(diǎn)由靜止釋放，則A．小環(huán)所受的彈力水平向左B．小環(huán)從a到c做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小環(huán)從b到c速度可能先增大后減小D．小環(huán)從b到c速度可能先減小后增大3、(本題9分)如圖所示為通過彈射器研究彈性勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)裝置．光滑圓形軌道豎直固定于光滑水平面上，半徑為R．彈射櫸固定于A處．某實(shí)驗(yàn)過程中彈射器射出一質(zhì)量為m的小球，恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)最髙點(diǎn)C，然后從軌道D處（D與圓心等高）下落至水平面．取重力加速度為g下列說法正確的是（）A．小球從D處下落至水平面的時(shí)間為B．小球至最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道壓力為5mgC．小球落至水平面時(shí)的動(dòng)能為2mgRD．釋放小球前彈射器的彈性勢(shì)能為4、如圖所示，長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸O，現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P為圓周的最高點(diǎn)，若小球通過圓周最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，忽略摩擦阻力和空氣阻力，則以下判斷正確的是A．小球不能到達(dá)P點(diǎn)B．小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于C．小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力大小為D．小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的彈力大小為5、(本題9分)下列所描述的運(yùn)動(dòng)中，說法正確的是（）A．速度變化很大，加速度也一定很大B．速度變化方向?yàn)檎铀俣确较蚩赡転樨?fù)C．速度變化越來越快，加速度可能越來越小D．速度越來越大，加速度可能越來越小6、(本題9分)在某一電場(chǎng)中,有一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),其電場(chǎng)線的分布情況及帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則下列說法正確的是（）A．該粒子帶負(fù)電B．該電場(chǎng)線可能是由一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷形成的C．粒子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能D．點(diǎn)的電勢(shì)低于點(diǎn)的電勢(shì)7、起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動(dòng)能增加了mghC．合外力對(duì)貨物做功為mghD．貨物的機(jī)械能增加了mgh8、(本題9分)老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來研究小球之間的碰撞，5個(gè)完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個(gè)鋼球彼此緊密排列，球心等高且位于同一直線上，用1、2、3、4、5分別標(biāo)記5個(gè)小鋼球.當(dāng)把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時(shí)間內(nèi)撞擊其他小球，對(duì)此實(shí)驗(yàn)的下列分析中，正確的是（）A．上述實(shí)驗(yàn)中，可觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同B．上述碰撞過程中，5個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒C．如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時(shí)由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的釋放高度D．若只用小球1、2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個(gè)較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，可觀察到發(fā)生碰撞后兩小球均反彈并返回初始高度9、(本題9分)如圖所示，是利用太陽能驅(qū)動(dòng)的小車，若小車在平直的水泥路面上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間前進(jìn)距離，速度達(dá)到最大值，在這一過程中牽引力的功率恒為，小車所受阻力恒為，那么在這一過程中（）A．小車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B．小車做勻加速運(yùn)動(dòng)C．牽引力所做的功為D．牽引力所做的功為10、(本題9分)如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)的弧形軌道上端自由滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點(diǎn)的動(dòng)能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小為7mg11、(本題9分)如圖四幅圖為生活中與向心力知識(shí)相關(guān)的情景，有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應(yīng)快速通過此路面12、(本題9分)如圖所示，a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量均為m，a從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速度下滑，b從斜面頂端以初速度vo水平拋出，關(guān)于二者的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法中正確的是()A．都做勻變速運(yùn)動(dòng)B．落地前的瞬間速率相同C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力勢(shì)能的變化相同D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中重力對(duì)二者做功的平均功率相同二、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)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測(cè)得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于_______J，動(dòng)能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時(shí)的實(shí)際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用下圖裝置來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)(1)現(xiàn)有器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、鐵架臺(tái)（包括鐵夾）、紙帶、附夾子的重錘、刻度尺、秒表、導(dǎo)線若干和開關(guān)，其中此實(shí)驗(yàn)不需要使用的器材是__________.(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用_________電源（填“交流”，“直流”）.(3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器方法正確的是_________.A．同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源和釋放重物B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放重物C．先釋放重物再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(4)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m=0.3kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘開始下落的時(shí)刻，另選連續(xù)的三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，圖中的數(shù)據(jù)分別為計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C到起始點(diǎn)O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度大小是_______m/s，從初始位置O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為____________J（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）(5)在數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)物體重力勢(shì)能的減少量ΔEp總是_________（選填“大于”“等于”或“小于”）物體動(dòng)能的增加量ΔEk，主要原因是_________(填選項(xiàng)前的字母)A．選用的重錘質(zhì)量過大B．沒用天平稱重物質(zhì)量C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力三、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）因測(cè)試需要，一輛汽車在某雷達(dá)測(cè)速區(qū)，沿平直路面從靜止開始勻速直線運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，即刻做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到最后停止，下表中給出了雷達(dá)測(cè)出的各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的汽車速度數(shù)值，求：(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度、的大小分別是多少？(2)汽車在該區(qū)域行駛過程中何時(shí)速度達(dá)到最大?最大速度是多少?16、（12分）(本題9分)(2011年南通一模)如圖所示，BCDG是光滑絕緣的34圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上，滑塊受到的電場(chǎng)力大小為3(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s＝3R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)速度為多大？(2)在(1)的情況下，求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大?。?3)改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點(diǎn)飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大小．17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，其半徑為R=0.8m．軌道的B點(diǎn)與光滑水平地面相切，質(zhì)量為m=0.2kg的小球由A點(diǎn)靜止釋放，通過光滑的圓弧軌道與光滑水平面BC后滑上固定的粗糙曲面CD，恰能到達(dá)最高點(diǎn)D。已知D到地面的高度為h=0.6m，g取10m/s2。求：（1）小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)速度vB的大小；（2）小球在粗糙曲面CD上由C→D過程中重力、摩擦力所做的功分別是多少？

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、D【解析】

電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由圖看出，B處電場(chǎng)線最密，場(chǎng)強(qiáng)最大，C處電場(chǎng)線最疏，場(chǎng)強(qiáng)最小，則A、B、C三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系，所以EB＞EA＞EC.故選D．2、B【解析】

根據(jù)電場(chǎng)疊加原理可知中垂線上各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)均為水平向右，則有小環(huán)所受的電場(chǎng)力方向水平向左，所以小環(huán)所受的彈力水平向右；由于小環(huán)所受的電場(chǎng)力方向與小環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向垂直，電場(chǎng)力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，故小環(huán)做自由落體運(yùn)動(dòng)，小環(huán)從到速度一直增大，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3、D【解析】A.小球恰好通過最高點(diǎn)，則由，解得；所以A正確．B．由B到C過程中，機(jī)械能守恒，則有：；B點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律有：；聯(lián)立解得，F(xiàn)=6mg，故B正確；C．對(duì)C到地面過程由機(jī)械能守恒得：Ek﹣mv2=mg?2R，EK=2.5mgR．故C錯(cuò)誤；D．小球彈出后的機(jī)械能等于彈射器的彈性勢(shì)能，由功能關(guān)系可得彈性勢(shì)能為：E=mg?2R+mv2=2.5mgR．故D正確．故選ABD．【點(diǎn)睛】恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)最髙點(diǎn)C，在最高點(diǎn)由重力提供向心力，由臨界條件可求得最高點(diǎn)的速度；由機(jī)械能守恒和牛頓第二定律可求得B點(diǎn)的壓力；小球從被彈出后機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒可求小球落至水平面時(shí)的動(dòng)能；利用功能關(guān)系可求釋放小球前彈射器的彈性勢(shì)能．4、D【解析】

AB.根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：．而小球在最高點(diǎn)的臨界速度可以為零，所以小球能到達(dá)最高點(diǎn)。AB錯(cuò)誤。CD.設(shè)桿子在最高點(diǎn)表現(xiàn)為支持力，則解得：，故桿子表現(xiàn)為支持力。C錯(cuò)誤，D正確；5、D【解析】

A．根據(jù)，速度變化很大，加速度不一定很大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．加速度的方向與速度變化的方向相同，則速度變化方向?yàn)檎?，加速度方向一定為正，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．加速度等于速度的變化率，速度變化越來越快，加速度一定越來越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)加速度和速度同向時(shí)，速度越來越大，加速度可能越來越小，選項(xiàng)D正確．6、C【解析】

A．粒子受到的電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)并和電場(chǎng)線共線，可知電場(chǎng)力和電場(chǎng)線同方向，所以粒子帶正電，故A錯(cuò)；B．負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線應(yīng)該指向負(fù)電荷的直線，故B錯(cuò)；CD．沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，而正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能較大，所以C對(duì)；D錯(cuò)。故選C。7、ACD【解析】

A、貨物上升h的過程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動(dòng)能定理：動(dòng)能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯(cuò)誤。C、合外力對(duì)貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機(jī)械能E機(jī)=F拉h(huán)=mgh，故D正確。8、AB【解析】

A.上述實(shí)驗(yàn)中，由于5個(gè)球是完全相同的小球，則相互碰撞時(shí)要交換速度，即第5個(gè)球被碰瞬時(shí)的速度等于第1個(gè)球剛要與2球碰撞時(shí)的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項(xiàng)A正確；B.上述碰撞過程中，5個(gè)小球組成的系統(tǒng)碰撞過程無能量損失，則機(jī)械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，選項(xiàng)B正確；C.如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度同時(shí)由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時(shí)候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時(shí)候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同；故C錯(cuò)誤；D.若只用小球1、2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將它們分別向左、右各拉起一個(gè)較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，則到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)1球的速度是2球的兩倍，相碰后兩球交換速度各自反彈，則可觀察到發(fā)生碰撞后小球2的高度是小球1的兩倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9、AD【解析】

AB.從題意得到，太陽能驅(qū)動(dòng)小車以功率不變啟動(dòng)，開始階段小車所受的牽引力大于阻力，小車的速度增大，由P=Fv知，牽引力減小，小車的合外力減小，加速度減小，做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力平衡后小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大．故A正確，B錯(cuò)誤；CD.電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，故牽引力所做的功為；根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：，故C錯(cuò)誤，D正確。10、ACD【解析】

A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)，對(duì)軌道的壓力N=mg，依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對(duì)小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開始下滑到圓軌道最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動(dòng)能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點(diǎn)動(dòng)能12mv12=3mgR11、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，防止脫軌.故選項(xiàng)A符合題意.B．汽車過拱形橋時(shí)，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項(xiàng)B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項(xiàng)C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時(shí)，速度越大，對(duì)地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對(duì)輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項(xiàng)D不符合題意.12、AC【解析】

A.物體a受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得：，可知a物體做勻變速運(yùn)動(dòng)．物體b做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為g，也是勻變速運(yùn)動(dòng)．故A正確．B.對(duì)a運(yùn)用動(dòng)能定理有：，得；對(duì)b運(yùn)用動(dòng)能定理，有，得，則知落地時(shí)b球的速率大于a球的速率．故B錯(cuò)誤C.對(duì)兩個(gè)小球重力做功，m和h相同，則重力做功相同．所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力勢(shì)能的變化相同，故C正確．D.a的加速度為：＜g，豎直分速度：ay=asin45°=＜g，而b豎直方向的加速度為g，根據(jù)位移時(shí)間公式，可知，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由平均功率公式，則知b的重力平均功率大，故D錯(cuò)誤．故選AC．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16