衡陽市重點(diǎn)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(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上．其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體（）．A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大B．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小D．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小2、(本題9分)如圖所示為某物業(yè)公司的宣傳提醒牌．從提供的信息知：一枚30g的雞蛋從17樓（離地面人的頭部為45m高）落下，能砸破人的頭骨．若雞蛋殼與人頭部的作用時(shí)間為4.5×10-4s，人的質(zhì)量為50kg，重力加速度g取10m/s2，則頭骨受到的平均沖擊力約為（）A．1700N B．2000N C．2300N D．2500N3、(本題9分)開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是A．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽處在圓心上B．對(duì)任何一顆行星來說，離太陽越近，運(yùn)行速率就越大C．行星公轉(zhuǎn)周期與行星的質(zhì)量有關(guān)D．所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸與公轉(zhuǎn)周期成正比4、如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=60°，則下列說法定確的是A．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是qE=3mgB．小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧的壓力為2mgC．小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的加速度大小不同D．如果小球帶負(fù)電，從A點(diǎn)由靜止釋放后，也能沿AB圓弧而運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)如圖所示，在水平桌面的邊緣，一鐵塊壓著一紙條放上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為()A．仍在P點(diǎn)B．在P點(diǎn)左邊C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處D．在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處6、某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．無法確定7、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)（彈簧彈性勢(shì)能，其中x為彈簧的形變量）?，F(xiàn)釋放A，此后運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A獲得最大速度為C．彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A小球機(jī)械能一直減小8、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9、如圖所示，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A的動(dòng)能C．在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期D．在軌道Ⅱ上，B點(diǎn)引力的功率是最大的10、(本題9分)如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb11、(本題9分)如圖，內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管一端彎成半圓形APB，與光滑的直軌道BC連接，水平放置在桌面上并固定．半圓形APB半徑R=1.0m，BC長(zhǎng)L=1.5m，桌子高度h=0.8m，質(zhì)量1.0kg的小球以一定的水平初速度從A點(diǎn)沿過A點(diǎn)的切線射入管內(nèi)，從C點(diǎn)離開管道后水平飛出，落地點(diǎn)D離點(diǎn)C的水平距離s=1m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s1．則以下分析正確的是：（）A．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為10m/sB．小球在圓軌道P點(diǎn)的角速度ω=10rad/sC．小球在P點(diǎn)的向心加速度為a=15m/s1D．小球從B運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間為0.7s12、兩個(gè)完全相同的金屬小球（可視為點(diǎn)電荷），帶電荷量之比為3:7，相距為r。現(xiàn)將兩小球接觸后再放回原來的位置上，則此時(shí)小球間的庫侖力與接觸前之比可能為A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:21二、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“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)。（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：彈力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸長(zhǎng)量0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象（________）并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；（2）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為________N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示；（________）（3）由圖得到F合＝________N。14、（10分）(本題3分)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1．22㎏的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖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為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔2．22s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=3．8m/s2．那么：（1）紙帶的____端（選填“左”或“右’）與重物相連；（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和____點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；（3）從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量△EP=_________J，動(dòng)能增加量△Ek=_________J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：_____________________．（5）分析產(chǎn)生誤差可能的原因是________________．（至少寫出一條原因）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）(本題9分)一水輪發(fā)電機(jī)組，每秒有2.0m3的水流過水輪機(jī)，若河壩水位的高度差是20m，求水每秒對(duì)水輪機(jī)最多能做多少功．若有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？(g取10m/s2)16、（12分）(本題9分)在搶險(xiǎn)救災(zāi)中，時(shí)間意味著生命．為了縮短下樓的時(shí)間，消防員往往抱著室內(nèi)的速降桿直接滑下，如圖所示．在一次接到火災(zāi)報(bào)警后，一名質(zhì)量為的消防員從腳離地的速降桿上由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，下降后立即抱緊桿，然后以的加速度勻減速下降，安全著地（?。┣螅?）消防員減速下滑時(shí)受到的阻力大小；（2）消防員著地的速度；（3）消防員下滑至地面過程中的機(jī)械能變化量．17、（12分）(本題9分)我國“神舟”六號(hào)宇宙飛船已經(jīng)發(fā)射成功，當(dāng)時(shí)在飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運(yùn)行軌跡圖，如圖，它記錄了“神舟”六號(hào)飛船在地球表面垂直投影的位置變化．圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④，圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度（如：在軌跡①通過赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng)156°，繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時(shí)經(jīng)度為180°…），若已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度g，地球自轉(zhuǎn)周期為24h，根據(jù)圖中的信息：（1）如果飛船運(yùn)行周期用T表示，試寫出飛船離地面高度的表達(dá)式.（2）飛船運(yùn)行一周，地球轉(zhuǎn)過的角度是多少？（3）求飛船運(yùn)行的周期．

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、B【解析】把罐扣在皮膚上，罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積，體積不變，氣體經(jīng)過熱傳遞，溫度不斷降低，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可知，氣體壓強(qiáng)減小，火罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上．本題考查了查理定律在生活中的應(yīng)用，對(duì)于生活現(xiàn)象的解釋，關(guān)鍵在于判斷此現(xiàn)象與哪些物理知識(shí)有關(guān)．2、B【解析】

雞蛋從45m高處自由落體，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得速度為對(duì)雞蛋撞擊的過程，取向下為正方向，由動(dòng)量定理：解得：故選B.【點(diǎn)睛】本題應(yīng)用動(dòng)量研究碰撞過程物體的速度．對(duì)于打擊、碰撞、爆炸等變力作用過程，往往用動(dòng)量定理研究作用力．3、B【解析】A、根據(jù)第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；所以A錯(cuò)誤。B、根據(jù)第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。所以對(duì)任何一顆行星來說，離太陽越近，運(yùn)行速率就越大；所以B正確。C、D、開普勒第三定律中的公式R3T2【點(diǎn)睛】開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵。4、A【解析】

A．小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgR解得：qE=故A符合題意。B.小球在B點(diǎn)時(shí)，速度為零，向心力為零，則有：F故B不符合題意。C.在A點(diǎn)，小球所受的合力等于重力，加速度為重力加速度，在B點(diǎn)，小球的合為：F=Eq加速度為：a所以A、B兩點(diǎn)的加速度大小相等，故C不符合題意。D．如果小球帶負(fù)電，將沿重力和電場(chǎng)力合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D不符合題意。5、B【解析】本題考查動(dòng)量定律的概念，無論用多大速度抽出紙條，鐵塊受力不變，但速度越大，摩擦力做用時(shí)間越短，沖量越小，鐵塊獲得的速度越小，B對(duì)；6、C【解析】

電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A點(diǎn)處的電場(chǎng)線比B點(diǎn)處的電場(chǎng)線稀疏，則EA7、BCD【解析】

A．設(shè)初態(tài)彈簧的壓縮量為，因B球平衡且細(xì)繩拉直無拉力，有設(shè)C球剛要離開地面時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為，對(duì)C球的平衡有可得此時(shí)細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)，沿著繩的方向有則B球和A球已經(jīng)在沿著繩的方向減速運(yùn)動(dòng)，故當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A錯(cuò)誤；B．細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)在沿著繩的方向的加速度為零時(shí)，A和B的速度達(dá)到最大，則動(dòng)能最大在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，由能量守恒定律有解得A獲得的最大速度為故B正確；C．B與A的系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，則有彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大，故C正確；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，對(duì)A球而言除重力外只有繩的拉力做負(fù)功，則A球的機(jī)械能一直減小，故D正確。故選BCD。8、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。9、BC【解析】

A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬有引力等于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬有引力，所以加速度大小相等．故A錯(cuò)誤．B.從軌道I上的A點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ，需要減速，使得在該點(diǎn)萬有引力大于所需的向心力做近心運(yùn)動(dòng)．所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確．C.在軌道II上的半長(zhǎng)軸小球軌道I上的半長(zhǎng)軸（半徑），由開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律知，在軌道II上的周期小于在軌道I周期，所以C正確；D.在軌道II上，B點(diǎn)的引力與速度方向垂直，則引力的功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．10、BC【解析】

兩個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=gt2知，，因?yàn)閔a＞hb，則ta＞tb。根據(jù)x=v0t，因?yàn)樗轿灰葡嗟龋瑃a＞tb，則va＜vb．故BC正確，AD錯(cuò)誤。11、CD【解析】

A.根據(jù)得：.則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：;故A錯(cuò)誤.B.小球在圓軌道P點(diǎn)的角速度為：;故B錯(cuò)誤.C．小球在P點(diǎn)的向心加速度為：.故C正確.D．小球在BC段的時(shí)間為：，則小球從B運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間為0.3+0.4s=0.7s;故D正確.12、AD【解析】

由庫侖定律可得F=kQqA.4:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符；B.4:25與分相不相符，故B項(xiàng)與題意不相符；C.2:5與分相不相符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.25:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點(diǎn)，如（6×10－2，3.2），則：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10N，設(shè)每單位長(zhǎng)度為1N，則合力F合的圖示如圖所示。（3）[5]．經(jīng)測(cè)量，合力F合＝3.3N。14、左B△EP=1.32J△Ek=1.84J在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重物動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能減少量產(chǎn)生誤差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必須克服摩擦力、空氣阻力等做功；②長(zhǎng)度測(cè)量誤差．【解析】

（1）重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物．

（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh和增加的動(dòng)能△Ek=mv2之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測(cè)h和v的數(shù)據(jù)．AC無法計(jì)算出其速度值，故選B點(diǎn)．

（3）減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh=1×3.8×13.2×12-2=1.88J

vB=×12-2m/s=1.32m/s；

故動(dòng)能的增加量△EK=mvB2=1.84J