江蘇省常州市2022年高一物理第二學期期末考試模擬試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。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、(本題9分)下列說法正確的是()A．物體做曲線運動時，速度、加速度都一定在改變B．做曲線運動的物體受到的合外力可能為零C．物體在恒力作用下不可能做曲線運動D．做曲線運動的物體，加速度可能不變2、(本題9分)物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對物體做功為（）A．14J B．10J C．2J D．－2J3、(本題9分)各個面都光滑的直角三角體A放在光滑的斜面B上時，恰好使一直角邊水平，如圖所示，將－個小球置于該光滑直角邊水平面上，然后將三角體A由靜止釋放，則小球在碰到斜面之前的運動軌跡是（）A．平行斜面向下的直線 B．豎直向下的直線C．無規(guī)則曲線 D．垂直斜面的直線4、(本題9分)如圖所示，圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質量為m1和m2的兩小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點，然后從靜止釋放,則下列說法正確的是（）A．在m1由C點下滑到A點的過程中兩球速度大小始終相等B．在m1由C點下滑到A點的過程中，重力對m1做功功率先增大后減少C．在m1由C點下滑到A點的過程中，m1機械能守恒D．若m1恰好能沿圓弧下滑到A點，則m1＝3m25、(本題9分)下列幾個物理實驗中，與實驗“探究平行板電容器電容的決定因素”的思想方法相同的是A．卡文迪許扭秤測引力常量B．探究力的合成規(guī)律C．觀察桌面的微小形變D．探究加速度與力、質量的關系6、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有兩個質量相同的球A和球B，A、B之間以及B球與固定點O之間分別用兩段輕繩相連并以相同的角速度繞著O點做勻速圓周運動，如果OB＝AB，則繩OB與繩BA的張力之比為（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶27、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運行的速度為8、(本題9分)如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小g．物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的（）A．動能損失了2mgHB．動能損失了mgHC．機械能損失了mgHD．機械能損失了mgH9、(本題9分)下圖為八顆行星繞太陽公轉軌跡示意圖，假設上述行星及小行星帶上的行星繞太陽運動軌跡均可看成圓周，忽略行星之間萬有引力作用．則下列關于各行星繞太陽做圓周運動的說法中正確的是()A．火星做圓周運動的線速度大于地球做圓周運動的線速度B．火星做圓周運動的加速度小于地球做圓周運動的加速度C．海王星做圓周運動的周期大于天王星做圓周運動的周期D．假設海王星的質量等于天王星的質量，則海王星做圓周運動的動能與它的勢能之和小于天王星動能與勢能之和10、(本題9分)一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質元的振動圖線如圖1所示，在處的質元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質元在平衡位置向上振動時，處的質元在波峰C．在內處和處的質元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m11、(本題9分)一汽車的額定功率為p0，設在水平公路行駛所受的阻力恒定，最大行駛速度為vm，則()A．若汽車以額定功率p0啟動，則做加速度減小的直線運動B．若汽車勻加速啟動，則在剛達到額定功率時的速度等于vmC．無論汽車以哪種方式啟動，加速度與牽引力均成正比D．汽車以速度vm勻速行駛，若要減速，則要減少牽引力12、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示．設該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是，從至時刻做的功是,則A．， B．C． D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。①已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是________（只有一個選項符合要求，填選項前的符號）。A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、刻度尺②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零.選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=______m/s（結果保留三位有效數字）.③若已知當地重力加速度為g，代入圖中所測的數據進行計算，并將與_______進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內驗證，從O點到E點的過程中機械能是否守恒。④某同學進行數據處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖所示.于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應該是直線_________；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_________cm（結果保留三位有效數字）.14、（10分）用如圖實驗裝置驗證m1、m1組成的系統(tǒng)機械能守恒．m1從高處由靜止開始下落，在m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點未標出，計數點間的距離如圖所示．已知m1=50g、m1=150g，當地重力加速度g=9.8m/s1．則（1）在紙帶上打下計數點5時m1的速度v=____m/s；（1）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=___J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=___J；（3）上題中經精確計算得到系統(tǒng)動能的增量與系統(tǒng)勢能的減少量間有差距，其原因是有空氣阻力、測量誤差和_____.（寫一條）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，質量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內繞O軸自由轉動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現給小球一個豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大?。?3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側軌道位置點與小球起始位置點間的距離．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在高h1＝30m的光滑水平平臺上，質量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能Ep．若打開鎖扣K，物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺，做平拋運動，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道．B點的高度h1＝15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L＝70m的水平粗糙軌道CD平滑連接；小物塊沿軌道BCD運動并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s1．(1)求小物塊由A到B的運動時間；(1)求小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep的大?。?3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出B點，最后停在軌道CD上的某點P(P點沒畫出)．設小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數為μ，求μ的取值范圍．17、（12分）城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋，如圖所示，橋面為半徑R=130m的圓弧形的立交橋AB，橫跨在水平路面上，橋高h=10m?？梢哉J為橋的兩端A、B與水平路面的連接處是平滑的。一輛小汽車的質量m=1000kg，始終以額定功率P=20KW從A端由靜止開始行駛，經t=15s到達橋頂，不計車受到的摩擦阻力（g取10m/s2）。求（1）小汽車沖上橋頂時的速度是多大；（2）小汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小。

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】A、曲線運動的速方向一定變化，故是變速運動，而合外力可以是恒力，加速度不變，故A錯誤．B、物體所受合外力為零時，做勻速直線運動或靜止，不可能做曲線運動，B錯誤．C、勻變速曲線運動所受合力為恒力，故只要合外力和速度不共線就能做曲線運動，C錯誤．D、當合力與速度不在同一條直線上時，物體做曲線運動，而加速度可不變，也可以變化，但速度一定變化，故D正確．故選D．【點睛】本題關鍵是對質點做曲線運動的條件的考查，掌握了做曲線運動的條件.2、D【解析】

功是標量，所以合力總功等于各力做功之和，即：，ABC錯誤D正確3、B【解析】

由于直角三角體的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，當斜面體A在光滑的斜面B上下滑時，小球由于只在豎直方向受力，故小球在碰到斜面之前的運動軌跡是豎直向下的直線．則B選項正確．4、B【解析】

m1由C點下滑到A點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個C到A的過程當中是肯定有豎直分速度的，所以相當于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B正確；在m1由C點下滑到A點的過程中m1對m2做正功，故m1的機械能減小，故C錯誤；若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據動能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D錯誤．5、D【解析】實驗“探究平行板電容器電容的決定因素”的思想方法是控制變量法；卡文迪許扭秤測引力常量以及觀察桌面的微小形變都是利用了放大思想；探究力的合成規(guī)律是利用等效思想；探究加速度與力、質量的關系是利用了控制變量法；故選D.6、B【解析】由于A、B用一條繩連接，所以在運動過程中角速度相等，根據F=mω對A：F1對B：F2所以繩OB與繩BA的張力之比為F2故選：B7、AD【解析】

A、C項：“嫦娥四號”繞月運行時，根據萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯誤；B項：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運行時，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯誤；D項：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運行的速度為，故D正確．8、AC【解析】

知道加速度，根據牛頓第二定律和動能定理可求得動能的損失；根據牛頓第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根據功能關系求解機械能的損失．【詳解】AB．已知物體上滑的加速度大小為g，由動能定理得：動能損失等于物體克服合外力做功為：，故A正確B錯誤；CD．設摩擦力的大小為f，根據牛頓第二定律得：，解得：，則物塊克服摩擦力做功為：，根據功能關系可知機械能損失了mgH，故C正確D錯誤．【點睛】解決本題的關鍵根據動能定理可求得動能的變化，掌握功能關系，明確除了重力以外的力做功等于物體機械能的變化．9、BC【解析】A、根據萬有引力提供向心力，即，則可知，由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，即火星的線速度小于地球的線速度，故選項A錯誤；B、由得：地球加速度大于火星，選項B正確；C、根據萬有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半徑大于天王星的半徑，故海王星的周期大于天王星的周期，選項C正確；D、假設天王星和海王星質量相等，天王星變軌到海王星軌道需要外力推動做正功，機械能增加，所以海王星機械能大于天王星機械能，選項D錯誤．點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，并能熟記．10、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質點在-4cm處，則其振動方程4s時刻質元的位置所以x=12m處的質元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據圖2知t=0s時，在x=18m處的質元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質元的位移所以在0～4s內x=18m處的質元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質元可能早振動T，所以兩點之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。11、AD【解析】試題分析：當汽車以額定功率啟動時，由P=FV可知，牽引力隨著速度的增大而減小，則加速度也減小，故不能做勻加速直線運動；故A錯誤；汽車勻加速啟動時，剛達到額定功率時加速度不為零，此后還要繼續(xù)加速；故沒有達到最大速度；故B錯誤；因汽車受到阻力，故加速度和牽引力與阻力的合力成正比；故C錯誤；汽車勻速行駛時，牽引力等于阻力，故要減速時，應減少牽引力；故D正確；故選D．考點：機車啟動兩種方式、瞬時功率．【名師點睛】根據汽車啟動的兩種分類進行分析，明確功率公式P=FV的正確應用本題考查機車的兩種啟動方式，要注意恒定功率啟動時，汽車做變加速運動；勻加速啟動時，汽車達到額定功率后有一段變加速過程．12、AC【解析】

根據F-t圖像面積意義和動量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，則；應用位移公式可知＝、＝＋，則，B錯、A對；在第一個內對物體應用動能定理有＝、在第二個內對物體應用動能定理有＝，則，D錯、C對二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根據實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定必需的器材．(2)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出E點的速度．(3)根據重力勢能的減小量等于動能的增加量，列出機械能守恒的表達式．(4)抓住A點速度不為零，得出正確的圖線，結合O點的速度為零，結合圖線得出A點距離O點的距離．【詳解】(1)打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度，重錘的質量可以不測；故選D．(2)根據勻變速直線運動的推論：平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則E點的瞬時速度.(3)當重力勢能的減小量mgh2與動能的增加量相等，則機械能守恒，即驗證與gh2是否相等；(4)以A點為起點，測量各點到A點的距離h，由于A點速度不為零，可知h=0時，縱軸坐標不為零，可知正確的圖線為a;由圖像a可知，初始位置時，速度為零，可知A點到起始點O的距離為10.0cm．【點睛】解決本題的關鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定測量的物理量．以及掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度．14、1.40.5760.588紙帶與打點計時器間有摩擦（細線與定滑輪間有摩擦或定滑輪的轉動等）【解析】

第一空.利用勻變速直線運動的推論.第二空.系統(tǒng)動能的增量△Ek=Ek5-0=(m1+m1)v51=0.576J．第三空.系統(tǒng)重力勢能減小量△Ep=（m1-m1）gh=0.1×9.8×0.600J=0.588J.第四空.上題中經精確計算得到系統(tǒng)動能的增量與系統(tǒng)勢能的減少量間有差距，其原因是有空氣阻力、測量誤差和紙帶與打點計時器間有摩擦（細線與定滑輪間有摩擦或定滑輪的轉動等）.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15