河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟2022年物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、小球A沿著光滑的水平面以速度v0（方向向右）與靜止的小球B發(fā)生彈性正碰。若mA：mB=1：2，則碰撞后（）A．A球的速度大小為13v0B．A球的速度大小為13v0C．B球的速度大小為13v0D．B球的速度大小為13v02、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置．小球以一定的速度從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道．重力加速度為g．若小球恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)B．則A．小球在B點(diǎn)受到重力和向心力的作用B．小球在A點(diǎn)所受支持力大小為mgC．小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為gRD．小球在A點(diǎn)時(shí)的速度為23、(本題9分)物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持恒定不變的物理量是（）A．速度B．重力勢(shì)能C．動(dòng)能D．機(jī)械能4、(本題9分)下列說(shuō)法正確的是A．功率表示力對(duì)物體做功多少B．功的單位可以用C．開(kāi)普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三定律D．牛頓由于測(cè)出了萬(wàn)有引力常量而被稱(chēng)為第一個(gè)“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”的人5、(本題9分)如圖所示，一均勻帶電荷量為＋Q的細(xì)棒．在過(guò)中點(diǎn)c垂直于細(xì)棒的直線(xiàn)上有、b、d三點(diǎn)，和b，b和c，c和d之間的距離均為L(zhǎng)，在處有一電荷量為＋的固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則d點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（k為靜電力常量）A．B．C．D．6、(本題9分)關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)C．重力勢(shì)能可以為負(fù)值，動(dòng)能不可以為負(fù)值D．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化7、(本題9分)地球繞地軸OO′以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，某地A處與赤道上B處如圖所示，則（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等 B．A、B兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相等C．若θ＝30°，則vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，則vA∶vB＝1∶28、(本題9分)圖為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線(xiàn)跨過(guò)定滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸質(zhì)量為m的物體。設(shè)人的重心相對(duì)地面不動(dòng)，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。則（）A．人對(duì)重物做功，功率為mgvB．人對(duì)傳送帶的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在時(shí)間t內(nèi)人對(duì)傳送帶做功消耗的能量為mgvtD．若使傳送帶的速度增大，人對(duì)傳送帶做功的功率不變9、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功10、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（

）A．甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為D．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球高度相同11、(本題9分)如圖所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有a和b兩點(diǎn)。設(shè)在電場(chǎng)中只受靜電力的電子在a、b兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)A＞aB B．a(chǎn)A＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB12、(本題9分)a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線(xiàn)速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶4二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B求靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是垂直所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2：1，則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的____點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量P與碰撞后總動(dòng)量的百分誤差=_______%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△Ep往往略大于動(dòng)能的增加量△Ek，這是因?yàn)開(kāi)________________________________________________；（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過(guò)電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿(mǎn)足關(guān)系式_____________________________，即可驗(yàn)證小鐵球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。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）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(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)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(zhǎng)比桿MN的長(zhǎng)度短．可視為質(zhì)點(diǎn)的開(kāi)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(guò)M點(diǎn)后沿桿MN運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)小球所做的功Wf；(2)小球初次運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)時(shí)的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能Epm.16、（12分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托舉著質(zhì)量為400kg的“洞察號(hào)”火星探測(cè)器起飛。如果一切順利，這顆探測(cè)器將在2019前后降落到火星表面。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍；半徑約為3.4×106m，是地球半徑的0.5倍，地球表面的重力加速度為10m/s2.。（1）估算火星表面重力加速度的值；（2）已知“洞察號(hào)”到達(dá)火星表面時(shí)，先在高度為5.0×104m的軌道上繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，估算“洞察號(hào)”此時(shí)的機(jī)械能。（取火星表面為零勢(shì)能點(diǎn)，表面到軌道處重力加速度可視為常量）17、（12分）(本題9分)在水平地面的右端B處有一面墻，一小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，質(zhì)量m＝0.5kg，AB間距離s＝5m，如圖所示．小物塊以初速度v0＝8m/s從A向B運(yùn)動(dòng)，剛要與墻壁碰撞時(shí)的速度v1＝7m/s，碰撞后以速度v2＝6m/s反向彈回．重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時(shí)間t＝0.05s，碰撞過(guò)程中墻面對(duì)小物塊平均作用力F的大小．

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、A【解析】

以向右為正方向，A和B的碰撞滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，有：mAA和B發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有：12代入質(zhì)量關(guān)系mA：mB=1：2，可得：vv聯(lián)立解得：vA=-vA.A球的速度大小為13v0B.A球的速度大小為13v0C.B球的速度大小為13v0D.B球的速度大小為13v02、C【解析】

A、小球在B點(diǎn)受重力作用，靠重力提供向心力;故A錯(cuò)誤.B、C、D、根據(jù)mg=mv2R，知小球在B點(diǎn)的速度為v=gR，根據(jù)動(dòng)能定理得:-mg?2R=12mvB故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理進(jìn)行分析．3、D【解析】由于只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒；平拋運(yùn)動(dòng)的速度的大小是在不斷變化的，所以速度要變，物體的動(dòng)能也要變，平拋運(yùn)動(dòng)是只受重力，并沿水平方向拋出的，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可作出判斷．4、C【解析】

A．功率表示力對(duì)物體做功的快慢程度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．功的單位可以用N?m=J表示，1N=1kg?m/s2是力的單位，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．開(kāi)普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三定律，選項(xiàng)C正確；D．卡文迪許由于測(cè)出了萬(wàn)有引力常量而被稱(chēng)為第一個(gè)“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”的人，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.5、D【解析】電荷量為的點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向向右．在b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知細(xì)棍與q在b處產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，則知細(xì)棍在b處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向左．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知細(xì)棍在d處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向右而電荷量為的點(diǎn)電荷在d處產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向向右，所d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為，方向向右，D正確．6、B【解析】

A．由動(dòng)能的定義可知，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，故A正確；B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的動(dòng)能不變，但是物體的合力提供向心力即合力不為零，物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．重力勢(shì)能可以有負(fù)值，其正負(fù)取決于所選擇的零勢(shì)能面；而動(dòng)能沒(méi)有負(fù)值，故C正確；D．由于速度為矢量，當(dāng)方向變化時(shí)，若其速度大小不變，則動(dòng)能并不改變；而動(dòng)能變化時(shí)，速度大小一定變化；故D正確。7、AC【解析】

A.A、B兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，之比為1：1，故A項(xiàng)與題意相符；B.根據(jù)可知，由于AB兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，所以?xún)牲c(diǎn)的線(xiàn)速度不相等，故B項(xiàng)與題意不相符；CD.A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為根據(jù)可知，vA∶vB＝∶2，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。8、BC【解析】

A.由題知，重物沒(méi)有位移，所以人對(duì)重物沒(méi)有做功，功率為0，故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)人的重心不動(dòng)知人處于平衡狀態(tài)，人所受的摩擦力與拉力平衡，傳送帶對(duì)人的摩擦力方向向右，拉力等于物體的重力mg，所以人對(duì)傳送帶的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正確。C.在時(shí)間t內(nèi)人對(duì)傳送帶做功消耗的能量等于人對(duì)傳送帶做的功，人的重心不動(dòng)，繩對(duì)人的拉力和人與傳送帶間的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根據(jù)，所以人對(duì)傳送帶做功為mgvt，故C正確。D.由于恒力做功，根據(jù)功率知：若增大傳送帶的速度，人對(duì)傳送帶做功的功率增大，故D錯(cuò)誤。9、CD【解析】試題分析：由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得，重力、拉力、摩擦力對(duì)M做的總功等于M動(dòng)能的增加，故B錯(cuò)誤；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，摩擦力做負(fù)功，故造成機(jī)械能損失，故D正確考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律，動(dòng)能定理的應(yīng)用．10、BC【解析】

A．兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，甲、乙球的機(jī)械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．由機(jī)械能守恒定律得，對(duì)甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對(duì)乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時(shí)功率為：，甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯(cuò)誤；11、AD【解析】

AB、a點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)比b點(diǎn)密，所以a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。故電子在a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大于b點(diǎn)的電場(chǎng)力，由牛頓第二定律可知，aA＞aB，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，知a點(diǎn)的電勢(shì)大于b點(diǎn)的電勢(shì)；因電子帶負(fù)電，故a點(diǎn)的電勢(shì)能小于b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤，D正確。12、CD【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：；A.線(xiàn)速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線(xiàn)速度大小之比是，故A錯(cuò)誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯(cuò)誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力表示出線(xiàn)速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、P2%【解析】

A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以P點(diǎn)是沒(méi)有碰時(shí)A球的落地點(diǎn)，N是碰后B的落地點(diǎn)，M是碰后A的落地點(diǎn)；所以，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的P點(diǎn)．碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p′的百分誤差＝0.02=2%．14、A重物下落過(guò)程中受到阻力作用【解析】

第一空.釋放重物前，讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故A正確，BCD錯(cuò)誤。第二空.利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△Ep往往略大于動(dòng)能的增加量△EK，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程中受到阻力作用，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

第三空.根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度大小為：，由于初速度為零，則動(dòng)能的增加量為：，重力勢(shì)能的減少量為△Ep=mgh，若有：，也即有：時(shí)，即可驗(yàn)證小鐵球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。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）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向與x軸正方向成夾角θ＝53°；（3）Epm＝5.