吉林大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末預(yù)測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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)如圖所示，在光滑水平面上，有A、B兩個(gè)小球沿同一直線向右運(yùn)動(dòng)，若取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者發(fā)生正碰，則碰后兩球動(dòng)量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A．ΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s2、(本題9分)如圖所示，一輛裝滿貨物的汽車(chē)在丘陵地區(qū)行駛，由于輪胎太舊，途中“放了炮”，你認(rèn)為在圖中A、B、C、D四處中，“放炮”可能性最大的地點(diǎn)是A．A處B．B處C．C處D．D處3、3個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長(zhǎng)度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開(kāi)一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個(gè)球的動(dòng)量相等.若各球間碰撞時(shí)均為彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力,則m1:m2:m3為()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本題9分)2015年9月20日“長(zhǎng)征六號(hào)”火箭搭載20顆小衛(wèi)星成功發(fā)射。在多星分離時(shí)，小衛(wèi)星分別在高度不同的三層軌道被依次釋放。假設(shè)釋放后的小衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是A．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最近的小衛(wèi)星線速度最大B．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最遠(yuǎn)的小衛(wèi)星角速度最大C．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最近的小衛(wèi)星周期最大D．這20顆小衛(wèi)星中，質(zhì)量最大的小衛(wèi)星向心加速度最小5、(本題9分)關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法中，正確的是（）A．圖甲中C擺開(kāi)始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺中B擺的振幅最大B．圖乙為兩列水波產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率可以不同C．圖丙是波的衍射現(xiàn)象，左圖的衍射更明顯D．圖丁是聲波的多普勒效應(yīng)，該現(xiàn)象說(shuō)明，當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí)，他聽(tīng)到的聲音頻率變低了6、騎變速自行車(chē)時(shí)，如果車(chē)速v隨人體輸出的動(dòng)力F變化關(guān)系如圖所示，那么，隨著動(dòng)力從0開(kāi)始逐漸增大到最大值，變速自行車(chē)的功率A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大7、(本題9分)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.平面1比平面2高，軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則（）A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力支持力、向心力B．小球a的線速度大小是小球b的倍C．小球a對(duì)漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現(xiàn)在由水平位置靜止釋放，在a下降過(guò)程中()A．a(chǎn)?b兩球角速度相等 B．a(chǎn)?b兩球向心加速度相等C．桿對(duì)a?b兩球都不做功 D．a(chǎn)?b兩球機(jī)械能之和保持不變9、(本題9分)如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)．則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)()A．電容器電容值增大B．電容器帶電荷量減小C．電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大D．電阻R上電流方向自左向右10、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點(diǎn)A以某一速度水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)到空中另一位置B。則從A到B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．合外力對(duì)小球所做的功等于小球機(jī)械能的增量B．小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量C．重力所做的功等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”D．小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”11、我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了載人航天飛行，并著手實(shí)施登月計(jì)劃，在載人空間站圍繞月球沿圓周軌道運(yùn)行時(shí)A．宇航員所受合外力總為零B．宇航員所受重力總為零C．宇航員不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力D．載人空間站離月球越遠(yuǎn)，宇航員所受到重力越小12、(本題9分)馬戲團(tuán)中上演的飛車(chē)節(jié)目深受觀眾喜愛(ài)。如圖甲，兩表演者騎著摩托車(chē)在豎直放置的圓錐筒內(nèi)壁上做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若兩表演者（含摩托車(chē)）分別看作質(zhì)點(diǎn)A、B，其示意簡(jiǎn)圖如圖乙所示，摩托車(chē)與內(nèi)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，則B做圓周運(yùn)動(dòng)的A．周期較大B．線速度較大C．角速度較大D．向心加速度較大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”．實(shí)驗(yàn)室所給的電源為輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開(kāi)始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量．第14題圖第14題圖(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”端上；C．用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的重物，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．其中沒(méi)有必要進(jìn)行的操作步驟是。(將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處)(2)某同學(xué)在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中得到一條較為理想的紙帶，若Ｏ點(diǎn)為重物下落的起始點(diǎn)，重物的質(zhì)量m，電源的頻率為f,則重物從Ｏ到Ｃ過(guò)程減小的重力勢(shì)能；增加的動(dòng)能。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，用給出的字母表示）14、（10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(lái)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_(kāi)_______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(huà)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。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，一個(gè)質(zhì)量為的小球以某一初速度從點(diǎn)水平拋出，恰好從豎直圓弧軌道的點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道（不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）.已知圓弧軌道的半徑，為軌道圓心，為軌道豎直直徑，與的夾角，小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小.取，求：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大?。唬?）點(diǎn)與點(diǎn)的高度差；（3）小球剛好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)，求此過(guò)程小球克服摩擦力所做的功.16、（12分）(本題9分)某物體做平拋運(yùn)動(dòng)落在水平地面前的最后一段時(shí)間△t=0.2s內(nèi)，其速度方向與水平方向的夾角由α=45°變?yōu)棣?53°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物體被拋出時(shí)的速度大小；(2)物體被拋出時(shí)離地的高度h。17、（12分）(本題9分)消防戰(zhàn)士進(jìn)行模擬訓(xùn)練，在一豎直墻體右側(cè)L=18m處有一消防車(chē)，消防車(chē)水槍口距地面高h(yuǎn)=3.2m，水以的速度從槍口水平向左射出，恰好擊中目標(biāo)，已知墻高H=30m，取，空氣阻力不計(jì)．求：(1)以墻角O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸，豎直向上為y軸，目標(biāo)的位置；(2)擊中目標(biāo)時(shí)的速度方向．

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】根據(jù)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒定律，如果△pA=-3kg?m/s、△pB=3kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=2kg?m/s、p′B=10kg?m/s，根據(jù)碰撞過(guò)程總動(dòng)能可能不增加，是可能發(fā)生的，故A正確．兩球碰撞過(guò)程，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，兩球動(dòng)量變化量應(yīng)大小相等，方向相反，若△PA=3kg?m/s，△PB=-3kg?m/s，違反了動(dòng)量守恒定律，不可能，故B錯(cuò)誤．根據(jù)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒定律，如果△pA=3kg?m/s、△pB=-3kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=8kg?m/s、p′B=4kg?m/s，由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來(lái)方向相同，A的動(dòng)量不可能沿原方向增大，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)不符，故C錯(cuò)誤．如果△pA=-10kg?m/s、△pB=10kg?m/s，所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=-5kg?m/s、p′B=17kg?m/s，可以看出，碰撞后A的動(dòng)能不變，而B(niǎo)的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律，不可能．故D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)睛：對(duì)于碰撞過(guò)程要遵守三大規(guī)律：1、是動(dòng)量守恒定律；2、總動(dòng)能不增加；3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況．2、D【解析】放炮可能最大，即車(chē)對(duì)地面的壓力最大，在AC兩點(diǎn)為mg-N=mv2r3、A【解析】

因?yàn)楦髑蜷g發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，則碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒．因碰撞后三個(gè)小球的動(dòng)量相等設(shè)為p，則總動(dòng)量為3p．由機(jī)械能守恒得，即，代入四個(gè)選項(xiàng)的的質(zhì)量比值關(guān)系，只有A項(xiàng)符合，故選A．【點(diǎn)睛】本題要注意靈活設(shè)出中間量p，從而得出正確的表達(dá)式，再由選擇得出正確的條件．4、A【解析】

A.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得v=GMBC.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得ω=GMC.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有G解得T=4D.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得a=GM5、C【解析】

A.由單擺周期，故擺長(zhǎng)越大，周期越大；又有C擺開(kāi)始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺做受迫振動(dòng)，故A擺和C擺周期相等，發(fā)生共振，振幅最大，故A錯(cuò)誤；B.由兩波發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象可得：兩波頻率相等，故B錯(cuò)誤；C.光線通過(guò)小孔時(shí),物體邊緣會(huì)出現(xiàn)光波分散的現(xiàn)象,這種光學(xué)現(xiàn)象便稱為“衍射”。小孔越小，衍射越明顯，所以，左圖的衍射更明顯，故C正確；D.多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)楣庠春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí)，他聽(tīng)到的聲音頻率變高了，故D錯(cuò)誤。6、C【解析】

根據(jù)圖象知縱橫坐標(biāo)的乘積是先增大后減小的，即功率P=Fv先增大后減小。A.一直增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.一直減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.先增大后減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.先減小后增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、BD【解析】A、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力和支持力兩個(gè)力作用，由兩個(gè)力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤．

B、受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍，則同一個(gè)小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍，即：小球a的線速度大小是小球b的倍，故B正確；

C、軌道對(duì)小球的支持力為：，與軌道平面的高度無(wú)關(guān)，則小球?qū)壍赖膲毫σ才c軌道平面無(wú)關(guān)，因此同一個(gè)小球a和小球b對(duì)漏斗壁的壓力大小相等，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)得：，知同一個(gè)小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正確．點(diǎn)睛：本題是圓錐擺類型的問(wèn)題，分析受力情況，確定小球向心力的來(lái)源，再由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行分析，是常用的方法和思路．8、AD【解析】

A．a(chǎn)、b兩球圍繞同一個(gè)固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故A正確；B．根據(jù)a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯(cuò)誤；C．在a下降過(guò)程中，b球的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，所以b球的機(jī)械能增加，根據(jù)重力之外的力做功量度物體機(jī)械能的變化，所以桿對(duì)b做正功，球a和b系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以a機(jī)械能減小，所以桿對(duì)a做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．兩小球看成一個(gè)系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；【點(diǎn)睛】本題是輕桿連接的模型問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，但對(duì)單個(gè)小球機(jī)械能并不守恒，運(yùn)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量進(jìn)行研究即可．9、AC【解析】

則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)板間距離減小，根據(jù)公式，所以電容增大，又因?yàn)殡娐方油ㄋ噪妷翰蛔儯瑩?jù)可知電荷量增加，電容被充電，則電阻R上電流方向自右向左，電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大，故AC正確，BD錯(cuò)誤．故選AC．10、BCD【解析】AB、根據(jù)機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機(jī)械能守恒，所以本題中機(jī)械能的變化和阻力做功有關(guān)，而不是合外力。阻力做負(fù)功所以機(jī)械能減小，且小球克服空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的減少量，故A錯(cuò)；B對(duì)；C、根據(jù)動(dòng)能定理WGD、小球的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢(shì)能的減少量等于“小球動(dòng)能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對(duì)；故選BCD點(diǎn)睛：對(duì)動(dòng)能定理要熟練掌握并會(huì)利用能量關(guān)系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。11、CD【解析】

A．宇航員所受合外力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，不為零，A錯(cuò)誤；B．宇航員處于失重狀態(tài)，但宇航員仍受重力的作用，不為零，B錯(cuò)誤；C．宇航員處于失重狀態(tài)，不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力，C正確；D．根據(jù)GMmr2=mg12、AB【解析】

BC.摩托車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力恰好為零，由重力mg和支持力F的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，作出受力分析如圖：則有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因?yàn)門(mén)=2πω，而D.因?yàn)閙gtanα=ma，則向心加速度為a=gtanα，所以A、B兩質(zhì)點(diǎn)的向心加速度相等，故D錯(cuò)誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）C；（2分）（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)【解析】本題考查的是對(duì)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用問(wèn)題，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，故步驟C是