2022年湖南省嘉禾一中、臨武一中物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

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(shū)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(huà)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、如圖所示，小球在細(xì)繩的牽引下，在光滑水平桌面上繞繩的另一端O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是A．只受重力和拉力的作用B．只受重力和向心力的作用C．只受重力、支持力和向心力的作用D．只受重力、支持力和拉力的作用2、(本題9分)共享單車已成為人們低碳出行的重要交通工具，如圖所示，某共享單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為3112，在用為蹬腳踏板前進(jìn)的過(guò)程中，下列法正確的是（）A．小齒輪和后輪的角速度大小之比為112B．大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小之比為13C．大齒輪和小齒輪輪緣的向心加速度大小之比為31D．大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為1123、(本題9分)質(zhì)量為2000kg的汽車在水平路面上勻加速啟動(dòng)，阻力恒為1000N，t=20s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，此后，功率保持不變，其運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如下，下列說(shuō)法正確的是（）A．在t=40s時(shí)汽車達(dá)到最大速度B．汽車的額定功率為20000WC．勻加速階段，汽車的加速度大小為1m/s2D．加速過(guò)程中，汽車的牽引力一直在增大4、(本題9分)a、b兩燈連接成如圖所示的電路。a燈的規(guī)格為“220V40W”，b燈的規(guī)格為“220V100W”。通電時(shí)，a、b燈兩端電壓分別為、，實(shí)際功率分別為、，且實(shí)際功率都沒(méi)有超過(guò)額定功率，設(shè)a、b燈電阻不變。下列判斷正確的是A．， B．，C．， D．，5、(本題9分)下列所述的實(shí)例中均不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是A．水平路面上汽車剎車的過(guò)程B．人乘電梯加速上升的過(guò)程C．投出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程6、(本題9分)設(shè)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是（）A． B． C． D．7、如圖所示，質(zhì)量為m的小球在外力作用下將彈簧壓縮至A點(diǎn)保持靜止。撤去外力，在彈簧彈力的作用下小球被彈起，B點(diǎn)是小球在彈簧上自由靜止時(shí)的位置，C點(diǎn)是彈簧原長(zhǎng)位置，D點(diǎn)是小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。小球在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為EP，則小球從A到D運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．彈力對(duì)小球所做的功為-EPB．彈力對(duì)小球所做的功為EPC．AD的距離為ED．AD的距離為E8、(本題9分)一汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t=0時(shí)刻將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)為另一個(gè)恒定值，設(shè)汽車行駛過(guò)程中受到的阻力恒定不變．從t=0時(shí)刻開(kāi)始，汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的有A．B．C．D．9、如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至低處（物體與皮帶相對(duì)靜止），在此過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的（）A．摩擦力對(duì)物體做正功B．摩擦力對(duì)物體做負(fù)功C．支持力對(duì)物體不做功D．物體對(duì)皮帶的摩擦力不做功10、(本題9分)如圖所示，是流星在夜空中發(fā)出的明亮光焰，此時(shí)會(huì)有人在內(nèi)心許下一個(gè)美好的愿望．有些流星是外太空物體被地球強(qiáng)大引力吸引墜落地面的過(guò)程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦形成的．下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．空氣摩擦力對(duì)流星做的功等于流星動(dòng)能的變化量B．重力對(duì)流星做的功等于流星重力勢(shì)能的減少量C．流星克服空氣摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量D．流星克服空氣摩擦力做的功等于機(jī)械能的增加量11、物體受到幾個(gè)外力的作用而作勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤掉其中的一個(gè)力，它可能做（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．曲線運(yùn)動(dòng)12、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時(shí)繩與水面的夾角為60°B．5s時(shí)小船前進(jìn)了15mC．5s時(shí)小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為130J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)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖2所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢(shì)能減少量△Ey=_____J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度=_____m/s（以上均要求保留3為有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩質(zhì)量相同的鋼球，1球放在A槽的邊緣，2球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2:1。（1）鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比_________。（2）鋼球1、2受到的向心力之比為_(kāi)________。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）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電小球，用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角，重力加速度大小為g．（1）指出小球所帶電荷的電性；（2）求小球所帶電荷量的大??；（3）若將細(xì)線突然剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小．16、（12分）(本題9分)右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長(zhǎng)L=1.5m，如圖所示．將一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的木塊在F=1.5N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，取g=10m/s1．求：（1）木塊沿弧形槽上升的最大高度；（1）木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離．17、（12分）如圖，民航客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊可看作一條連接出口與地面的斜面，若斜面高3m，長(zhǎng)6m。質(zhì)量為60kg的人從出口無(wú)初速滑下，滑下時(shí)人所受的阻力大小是220N，將人看作質(zhì)點(diǎn)，求：（1）人從出口滑到地面過(guò)程中重力所做的功；（2）人剛滑到地面前的速度大??；（3）人剛滑到地面前瞬間克服阻力做功的瞬時(shí)功率。

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】

根據(jù)題意可知，小球只受重力、支持力和拉力的作用，D正確ABC錯(cuò)誤2、D【解析】

A.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度大小之比為11，故A錯(cuò)誤。B.大齒輪和小齒輪用鏈條相連，它們輪緣的線速度大小之比為11，故B錯(cuò)誤；C.大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，它們的向心加速度與半徑成反比，所以向心加速度大小之比為13，故C錯(cuò)誤；D.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度相等，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度的線速度與半徑成正比，所以，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為112，大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，所以大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比也為112，故D正確3、B【解析】

A、t=20s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，t=20s之后，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度，由v—t圖象可知，在t=40s時(shí)汽車尚未達(dá)到最大速度，故A錯(cuò)誤。BC、勻加速階段，汽車的加速度a==m/s2=0.5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有：F-Ff=ma，汽車的牽引力F=ma+Ff=2000N，t=20s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率P=Fv=20000W，故B正確，C錯(cuò)誤。D、汽車達(dá)到額定功率后，牽引力大于阻力，速度還要繼續(xù)增大，在功率保持不變的情況下，由P=Fv知，隨著速度的增大，牽引力要減小，直到汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力F=Ff=1000N，故D錯(cuò)誤。4、D【解析】

根據(jù)知：a燈的電阻為，b燈的電阻為，所以a燈的電阻大于b燈的電阻，因?yàn)閮蔁綦娏飨嗟龋鶕?jù)U=IR知Ua＞Ub，又因?yàn)镻=UI，所以Pa＞Pb；ABC.此三項(xiàng)錯(cuò)誤；D.此選項(xiàng)正確；5、C【解析】水平路面上汽車剎車的過(guò)程，摩擦力做負(fù)功，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；人乘電梯加速上升的過(guò)程，動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，機(jī)械能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；投出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6、D【解析】

對(duì)于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力得到：，解得得：，故A錯(cuò)誤，D正確。因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故BC錯(cuò)誤；故選D。7、BD【解析】

AB.根據(jù)功能關(guān)系彈力做功等于彈性勢(shì)能的減少，則A到D彈性勢(shì)能減少EP，則彈力做正功，大小為EP;故A項(xiàng)不合題意，B項(xiàng)符合題意.CD.小球從A到D的過(guò)程，對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有：W而WFk解得：h故C項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意.8、BD【解析】試題分析：調(diào)整前，牽引力，功率，當(dāng)功率調(diào)整后，若功率調(diào)大，由于速度不會(huì)瞬間變化，所以會(huì)導(dǎo)致?tīng)恳λ查g變?yōu)橐粋€(gè)較大的值，使得，汽車做加速運(yùn)動(dòng)，使得速度增大，而隨著速度的增大，功率不再變化，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開(kāi)始新的勻速直線運(yùn)動(dòng)，即為加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)最后勻速，圖像如B。若功率調(diào)小，同樣由于速度不會(huì)瞬間變化，所以會(huì)導(dǎo)致?tīng)恳λ查g變?yōu)橐粋€(gè)較小的值，使得，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，使得速度減小，而隨著速度的減小，功率不再變化，牽引力逐漸增大，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開(kāi)始新的勻速直線運(yùn)動(dòng)，即為加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)最后勻速，圖像如D?？键c(diǎn)：機(jī)動(dòng)車的兩種啟動(dòng)方式9、BC【解析】

貨物隨傳送帶一起勻速斜向下運(yùn)動(dòng)，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如圖所示：重力方向豎直向下，支持力與傳送帶垂直向上。貨物相對(duì)于傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以貨物還要受到傳送帶對(duì)它的靜摩擦力。該摩擦力的方向與它相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，即沿傳送帶斜向上。因?yàn)槲矬wP向左下方勻速運(yùn)動(dòng)，所以支持力不做功。物體運(yùn)動(dòng)方向與摩擦力方向相反，所以摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，物體對(duì)傳送帶的摩擦力向下，物體對(duì)傳送帶的摩擦力做正功故選：BC。10、BC【解析】

由動(dòng)能定理得：流星動(dòng)能的變化量等于流星所受合外力對(duì)流星所做的總功，而流星所受的合外力為地球的吸引力與摩擦力的合力，故地球?qū)α餍堑奈εc空氣摩擦力對(duì)流星做的總功等于流星動(dòng)能的變化量，A錯(cuò)誤；由功能關(guān)系得：重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化；流星下墜的過(guò)程中，重力對(duì)流星做正功，故重力對(duì)流星做的功等于流星重力勢(shì)能的減少量，B正確；根據(jù)功能關(guān)系得：物體機(jī)械能的變化量等于除重力（系統(tǒng)彈力）之外的其它力對(duì)物體做的功；流星下墜的過(guò)程中，除重力之外的其它力為摩擦力，摩擦力對(duì)流星做負(fù)功，故流星的機(jī)械能會(huì)減小，C正確，D錯(cuò)誤．11、BCD【解析】

A．物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中某一個(gè)力而其余力的性質(zhì)（大小、方向、作用點(diǎn)）不變，根據(jù)平衡條件，其余力的合力與撤去的力等值、反向、共線，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物體受到的合力不為0，故物體一定做加速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A是不可能的；B．當(dāng)合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B是可能；C．直線運(yùn)動(dòng)中合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，C是可能的；D．曲線運(yùn)動(dòng)中合力與速度不共線，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；D是可能的．12、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開(kāi)始時(shí)河面上的繩長(zhǎng)為；

此時(shí)船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動(dòng)了vt=15m，則河面上繩長(zhǎng)為40m-15m=25m；則此時(shí)小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時(shí)繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯(cuò)誤；5s時(shí)刻小船前進(jìn)的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯(cuò)誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動(dòng)的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開(kāi)始時(shí)船的速度，5s內(nèi)船的動(dòng)能變化量，選項(xiàng)D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.490J【解析】

從O到B重力勢(shì)能的減少量為利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度可求得:故本題答案是:（1）0.490J（2）14、1:12:1【解析】

[1]．皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：1，共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則ωA=ωB，鋼球1、2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比1：1；[2]．根據(jù)題意可知，r1：r2=2：1，根據(jù)F=mrω2得向心力之比為：FA：FB=2：1．三、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、（1）小球帶負(fù)電（2）mgtanθE【解析】

（1）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球受到重力、繩子的拉力和電場(chǎng)力三力平衡，受力分析如圖所示．小球所受