哈爾濱市第六中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末統(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:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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，錯選和不選得零分）1、把一根電阻為1Ω的粗細(xì)均勻的金屬絲截成等長的2段。再把這2段金屬絲并聯(lián)起來，這樣并聯(lián)后的總電阻是（）A．0.05Ω B．0.25Ω C．4Ω D．1Ω2、(本題9分)如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1。乙用不可伸長的輕繩分別與甲和地面相連，開始時甲、乙離地高度相同?，F(xiàn)從EA．甲、乙動量大小之比為4:1B．甲、乙動量大小之比為1:1C．以地面為零勢能面，甲、乙機(jī)械能之比為2：1D．以地面為零勢能面甲、乙機(jī)械能之比為4:13、(本題9分)如圖所示，紙面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場，有一直角三角形ABC，BC長度為6cm，θ=30°，其中A點(diǎn)電勢為6V，B點(diǎn)電勢為3V，C點(diǎn)電勢為9V，則電場強(qiáng)度的大小為()A．100V/m B．1003V/m C．10033V/m D．4、(本題9分)如圖所示電路，兩電壓表為理想電表，將開關(guān)k閉合，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時（）A．電壓表V1的示數(shù)不變 B．電壓表V1的示數(shù)變小C．電壓表V2的示數(shù)變小 D．電壓表V2的示數(shù)不變5、(本題9分)“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體，在“黑洞”引力范圍內(nèi)，任何物體都不能脫離它的束縛，甚至連光也不能射出．歐洲航天局由衛(wèi)星觀察發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞．假設(shè)銀河系中心僅存此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量為已知)（）A．太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B．太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑6、(本題9分)人造地球衛(wèi)星以地心為圓心，做勻速圓周運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．半徑越大，速度越小，周期越大。B．半徑越大，速度越小，周期越小。C．所有衛(wèi)星的速度均是相同的，與半徑無關(guān)。D．所有衛(wèi)星角速度都相同，與半徑無關(guān)。7、如圖所示，已知電源的內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1=0.5Ω，調(diào)節(jié)可變電阻R2的最大電阻1.5Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)可變電阻R2的阻值從最大到零的過程中，以下說法正確的是A．電源總功率一直變大B．電源效率一直變小C．電源輸出功率先變大再變小D．可變電阻R2消耗功率先變大再變小8、(本題9分)如圖所示,一根輕桿長為,輕桿的中點(diǎn)和右端各固定一個小球,小球的質(zhì)量為,小球的質(zhì)量為,輕桿左端為光滑水平轉(zhuǎn)軸開始時輕桿靜止在水平位置,釋放后輕桿向下擺至豎直位置的過程中(不計一切摩擦和空氣阻力),下列說法正確的是（）A．小球的機(jī)械能減小B．合力對小球做功的功率始終為零C．輕桿對小球做的功為D．?dāng)[至豎直位置時,桿中的拉力大小為9、從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動過程中其機(jī)械能和動能Ek隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。取地面為零勢能參考面，重力加速度g取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可知A．物體的質(zhì)量為1kgB．物體上升的最大高度6mC．從地面至h＝2m，物體的動能減少30JD．物體運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中克服阻力做功60J10、(本題9分)如圖所示，小球甲從傾角θ=60°的斜面頂端以初速度2v0水平拋出的同時，讓小球乙從斜面頂端以初速v0沿斜面滑下，經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，已知兩小球質(zhì)量相等，斜面光滑，則下列說法正確的是A．t時刻甲的動量大于乙B．0～t時間內(nèi)重力對甲的沖量大于乙C．0～t時間內(nèi)重力對甲做的功大于乙D．t時刻重力對甲做功的功率大于乙11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M，中空為半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．重力加速度為g，則下列說法正確的是A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．凹槽對小鐵球的支持力為C．系統(tǒng)的加速度為D．推力12、(本題9分)忽略空氣阻力，下列物體運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）實驗裝置如圖所示，利用自由落體運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒定律。（1）為驗證機(jī)械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接測量的有_______，通過計算間接測量的有_______A．重物的質(zhì)量B．重力加速度C．重物下落的高度D．重錘下落的瞬時速度（2）關(guān)于本實驗的誤差，下列說法中不正確的是________A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差B．選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶有利于減小誤差C．先松開紙后接通電源會造成較大的誤差D．本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用（3）在實驗中，質(zhì)量為m=1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，那個打點(diǎn)計時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量ΔEp=________J，此過程中物體動能的增加量Δ（4）本實驗中，紙帶記錄的點(diǎn)到起點(diǎn)O的距離為h,打?qū)?yīng)點(diǎn)時重物的速度為v,若以v22為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的v214、（10分）(本題9分)如圖所示為用打點(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置．(1)通過研究重物自由下落過程中增加的__________與減小的重力勢能的關(guān)系，從而驗證機(jī)械能守恒定律．(2)實驗中打點(diǎn)計時器應(yīng)接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點(diǎn)對應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢能為________．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）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一根表面粗糙的粗細(xì)均勻的細(xì)桿OMN，它的上端固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點(diǎn)，OM段所對應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點(diǎn)，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點(diǎn)的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細(xì)桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點(diǎn)后沿桿MN運(yùn)動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達(dá)M點(diǎn)．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運(yùn)動至M點(diǎn)時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.16、（12分）(本題9分)隨著生活水平的提高，高爾夫球逐漸成為人們的休閑運(yùn)動。如圖所示，某運(yùn)動員從離水平地面高為h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球，球恰好落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的球洞A。不計空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）球被擊出后在空中的運(yùn)動時間t；（2）球被擊出時的初速度大小v0。17、（12分）(本題9分)一輛貨車以8m/s的速度在平直鐵路上運(yùn)行，由于調(diào)度失誤，在后面600m處有一輛客車以72km/h的速度向它靠近．客車司機(jī)發(fā)覺后立即合上制動器，但客車要滑行2000m才能停止．求：（1）客車滑行的加速度大小為多少？（2）計算后判斷兩車是否會相撞．

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】

截成兩段后，每段電阻R=0.5Ω，然后再并聯(lián)后的電阻R并＝R2A.0.05Ω，選項A不符合題意；B.0.25Ω，選項B符合題意；C.4Ω，選項C不符合題意；D.1Ω，選項D不符合題意；2、D【解析】

AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運(yùn)動，甲沿斜面向下做勻加速運(yùn)動，故對乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動量大小之比為2：1，故AB錯誤；CD.由于甲乙在運(yùn)動過程中，只受到重力作用，故機(jī)械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項C錯誤，D正確。3、D【解析】

在勻強(qiáng)電場中，取BC的中點(diǎn)D，根據(jù)勻強(qiáng)電場的性質(zhì)可知，D點(diǎn)的電勢為6V，連接AD，即為等勢面，過B點(diǎn)作AD的垂線，如圖所示：由幾何關(guān)系得BF=BAcos30°=323cmA.100V/m與計算結(jié)果不相符；故A項錯誤.B.1003V/m與計算結(jié)果不相符；故B項錯誤.C.1003D.20034、C【解析】

AB．由圖可知，電路中R1與R2串聯(lián)接在電源兩端，電壓表V1測量R1兩端的電壓，V2測量路端電壓，當(dāng)滑片向左滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，因R1為定值電阻，故其兩端電壓增大，電壓表V1的示數(shù)變大，故AB錯誤；CD．由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，路端電壓減小，電壓表V2的示數(shù)變小，故C正確，D錯誤；5、D【解析】

太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，設(shè)太陽系的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、“黑洞”質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，從上式可以看出，要計算“黑洞”質(zhì)量，要知道周期T與軌道半徑r，或者線速度v與軌道半徑r，或者軌道半徑r與角速度ω，由于太陽系質(zhì)量m在等式左右可以約去，故太陽系質(zhì)量對求銀河系中心“黑洞”的質(zhì)量無用處；故ABC錯誤，D正確；故選D【點(diǎn)睛】太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的質(zhì)量．6、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系，從而分析判斷；【詳解】A、根據(jù)GMmr2=mv2r【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，知道線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。7、AB【解析】

A、當(dāng)可變電阻的阻值從最大到零的過程中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流增大，根據(jù)可知電源總功率一直變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓減小，所以電源效率一直變小，故選項A、B正確；C、由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過程中電源輸出功率一直減小，故選項C錯誤；D、當(dāng)把和電源看做一個整體時，即把電源的內(nèi)阻看做，由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過程中可變電阻消耗功率一直減小，故選項D正確。8、AC【解析】對AB整體來說，整體受力中只有重力做功，故機(jī)械能守恒；由于桿的作用，兩球應(yīng)具有相同的角速度，設(shè)A到達(dá)底端的速度為v，則由v=rω可知，vB=2vA=2v；根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mg?L+2mg?2L=mv2+?2m（2v）2，解得；如果沒有B球，則A的速度應(yīng)為；故說明由于AB間桿的作用，A球的機(jī)械能將減小，B球機(jī)械能增大；故桿對B做正功，則；解得W桿=，選項AC正確；小球B做速度增加的圓周運(yùn)動，則合力的方向不是指向圓心，即合力方向不與速度垂直，即合力的功率不等于零，選項B錯誤；擺至豎直位置時：對A：；對球B：；解得，選項D錯誤；故選AC．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是知道兩物體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，單個物體的機(jī)械能是不守恒的；要注意桿和繩的區(qū)別，由于桿的彈力可以沿不同方向，故桿可以對AB做功．9、AC【解析】

根據(jù)能量守恒定律得：Ep=E總-Ek；A.由圖知，h=4m時Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正確。B.由圖知，動能隨著上升高度線性減小，解得Ek=100-15h，當(dāng)h=6m時，動能不為0，故B錯誤。C.h=2m時，Ek=70J，初動能為100J，物體的動能減少30J，故C正確。D.由Ek=100-15h可得動能為0時，h=m；總能量E=100-5h；當(dāng)h=m時，E=J，初始總能量為100J，損失的能量即為物體運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D錯誤。10、AD【解析】

A.經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，根據(jù)平拋規(guī)律，解得：，所以t時刻，豎直速度：，所以速度；對乙球：加速度，末速度，因為甲的速度大，質(zhì)量相等，所以t時刻甲的動量大于乙的動量，A正確。B.重力沖量，因為兩小球質(zhì)量相等，所以沖量大小相等，B錯誤。C.甲下落的豎直高度，乙下落高度，因為下落高度相同，，重力做功相同，C錯誤。D.甲的豎直速度，乙的豎直速度，重力功率，所以重力對甲的功率大于乙，D正確。11、BD【解析】

A.小鐵球的加速度方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律知小鐵球受到的合外力方向水平向右;故A錯誤.B.對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示：則凹槽對小鐵球的支持力;故B正確.C.對小球進(jìn)行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系統(tǒng)的加速度為a=gtanα;故C錯誤.D.對整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正確.12、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機(jī)械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）C；D（2）A（3）2.28；2.26（4）過原點(diǎn)的傾斜直線；重力加速度【解析】

第一空、第二空．重物在下落過程中動能的增加量為12mv第三空．為減小重物所受空氣阻力，應(yīng)該選擇質(zhì)量較大、體積較小的重物，有利于減小誤差，故A錯誤；選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差，故B正確；一般是先接通電源，后釋放紙帶，所以松開紙后接通電源會造成較大的誤差，故C正確；本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用，故D正確。本題選不正確的，故選A。第四空．從打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量為△Ep＝mghOB＝1×9.8×23.25×10?2J＝2.28J；第五空．打下B點(diǎn)時，重物的速度為vB＝OC-OA2T＝(32.50-15.50)×10-22×0.04m/s＝2.125m/s，由于初速度為零，則重物動能的增加量為△Ek＝1214、動能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過研究重物自由下落過程中增加的動能與減少的重力勢能是否相等，驗證機(jī)械能守恒；(2)[2][3]打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢能△Ep=mgh2三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向與x軸正方向成夾角θ＝53°；（3）Ep