江蘇省無(wú)錫市洛社初級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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、(本題9分)物體自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的兩段時(shí)間，這兩斷時(shí)間末時(shí)刻重力的瞬時(shí)功率之比是A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．1:12、(本題9分)如圖所示，用長(zhǎng)為的輕繩懸掛一質(zhì)量為的小球，對(duì)小球再施加一個(gè)力，使繩與豎直方向成角并繃緊，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，此力最小為（）A．B．C．D．3、(本題9分)關(guān)于功的概念，以下說(shuō)法正確的是A．力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量B．功有正、負(fù)，所以功也有方向C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說(shuō)明該物體一定沒(méi)有發(fā)生位移D．一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移方向間夾角的余弦三者的乘積4、下列說(shuō)法符合史實(shí)的是（）A．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C．卡文迪許首先在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量數(shù)值D．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星5、(本題9分)如圖所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為α，若把初速度變?yōu)?vA．夾角α將變大B．夾角α與初速度大小無(wú)關(guān)C．小球在空間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變D．PQ間距是原來(lái)間距的3倍6、(本題9分)地球的兩顆人造衛(wèi)星A和B，它們的軌道近似為圓。已知A的周期約為12小時(shí)，B的周期約為16小時(shí)，則兩顆衛(wèi)星相比（）A．A距地球表面較遠(yuǎn) B．A的角速度較小C．A的線速度較小 D．A的向心加速度較大7、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量m2＝0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0.30kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上?，F(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0.05kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時(shí)間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A．小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間sB．最后小物體與小車的共同速度為3m/sC．小車的最小長(zhǎng)度為1.0mD．小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s8、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿兩端各固定一個(gè)小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m，輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時(shí)，A球速度為。則此時(shí)A．B球的速度大小為B．B球的速度大小為C．桿對(duì)B球的支持力為mgD．桿對(duì)A球的拉力為2mg9、(本題9分)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上，用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g'表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，N表示人對(duì)秤的壓力，下列關(guān)系式中正確的是（）A． B．C． D．10、(本題9分)如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖像，Oa段為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說(shuō)法正確的是（）A．0～t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定B．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22－mv12C．t1～t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于（v1＋v2）D．在全過(guò)程中，t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值11、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過(guò)定滑輪將A、B連接起來(lái)．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個(gè)水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F做功為20JB．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時(shí)，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球B的機(jī)械能增加了20J12、一條河岸平直的小河寬度為40m，河水流速為3m/s。小船在靜水中的速度為5m/s，現(xiàn)在始終保持船頭垂直對(duì)岸渡河。下列分析正確的是A．小船過(guò)河的時(shí)間等于10sB．小船過(guò)河的時(shí)間等于8sC．小船過(guò)河的位移大于40mD．小船過(guò)河的位移等于40m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)如圖所示為驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為則______A.

C.

為完成此實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是______填下列對(duì)應(yīng)的字母A.直尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式用、及圖中字母表示______成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．14、（10分）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物m從高處由靜止開(kāi)始下落，拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖甲中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m=2000g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=______m/s；（2）在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量_____J，重力勢(shì)能的減少量_____J；（3）運(yùn)用機(jī)械能守恒定律結(jié)論和該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以測(cè)量該地的重力加速度，若某同學(xué)作出圖像如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=______m/s2.三、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，豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn)，質(zhì)量m=0.10kg的小球從B點(diǎn)的正上方H=0.95m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面的Q點(diǎn)，DQ間的距離x=2.4m，球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)水平面上升的最大高度h=0.80m，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力大小；（2）小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)P的速度大?。唬?）D點(diǎn)與圓心O的高度差．16、（12分）如圖所示，光滑半圓弧軌道的半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰好位于水平滑道的末端C（此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)）。若物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，彈簧的最大壓縮量為d，物塊被彈簧反彈后通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓弧軌道的壓力大小為mg（g為重力加速度的大?。?，求：（1）物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（2）物塊離開(kāi)彈簧通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓弧軌道的壓力FN的大?。唬?）物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及物塊從A點(diǎn)開(kāi)始下滑時(shí)的初速度大小v0。17、（12分）(本題9分)質(zhì)量均為m的A,B兩物體(可看作質(zhì)點(diǎn))，A套在光滑豎直桿上，B放在水平臺(tái)面上，A,B跨過(guò)定滑輪用輕繩連接，桿距滑輪的距離為d=m，如圖，開(kāi)始時(shí)繩被拉直成水平狀態(tài)，放手后，當(dāng)A下落到細(xì)繩與水平面成θ=30o角時(shí)(g=10m/s2)，求(1)若水平臺(tái)面光滑，則B物體的速度大??；(2)若B與水平臺(tái)面動(dòng)摩擦因素μ=0.5，則B物體速度大小。

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、C【解析】

解：兩端時(shí)間末時(shí)刻的瞬時(shí)功率之比：；故選：C。2、A【解析】

可用動(dòng)態(tài)三角形分析此題，如圖所示，當(dāng)外力F與繩上拉力垂直時(shí)，F(xiàn)取得最小值．故選A．3、D【解析】

A．功是物體之間能量轉(zhuǎn)化的量度，它是標(biāo)量。故A錯(cuò)誤。

B．功有正、負(fù)之分，但功的正負(fù)不是表示方向，是表示力對(duì)物體的做功效果。故B錯(cuò)誤。

C．當(dāng)力的方向和物體位移的方向垂直時(shí)，力對(duì)物體就不做功，所以物體的位移并不一定是零。故C錯(cuò)誤。

D．根據(jù)功的定義可知，一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積。故D正確。4、C【解析】

A項(xiàng)：開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，使萬(wàn)有引力定律有了真正的使用價(jià)值，故C正確；D項(xiàng)：亞當(dāng)斯和勒威耶發(fā)現(xiàn)了海王星，克萊德湯博發(fā)現(xiàn)了冥五星，故D錯(cuò)誤．5、B【解析】試題分析：水平拋出后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向x=v0t，豎直方向y=12gt2，根據(jù)拋出的和落地均在斜面上可得tanθ=yx=gt2v0，無(wú)論小球平拋的初速度多大，落地只要在斜面上，就滿足tanθ=yx=gt2v考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)6、D【解析】

A.由萬(wàn)有引力提供向心力，則有：可得：，可知周期大的軌道半徑大，則有的軌道半徑小于的軌道半徑，所以距地球表面較遠(yuǎn)，故選項(xiàng)A不符合題意；B.根據(jù)可知周期大的角速度小，則有的角速度較小，故選項(xiàng)B不符合題意；C.由萬(wàn)有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的線速度小，則有的線速度大于的線速度，故選項(xiàng)C不符合題意；D.由萬(wàn)有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的向心加速度小，則有的向心加速度大于的向心加速度，故選項(xiàng)D符合題意；7、AD【解析】

子彈射入小車的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物體在小車上滑行過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物體為對(duì)象，由動(dòng)量定理得：，解得，小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小車的最小長(zhǎng)度為0.5m。A.小物體在小車上相對(duì)小車滑行的時(shí)間s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯(cuò)誤；C.小車的最小長(zhǎng)度為0.5m，故C錯(cuò)誤；D.小車對(duì)小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。8、BCD【解析】

對(duì)A、B球整體，重心在O位置，故A、B球整體繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度是相等的，故根據(jù)v=rω，速度之比為2：1，故vB=，故A錯(cuò)誤，B正確。桿對(duì)B球的作用力為FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向豎直向上，故C正確。桿對(duì)A球的作用力為FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向豎直向上，故D正確。9、BD【解析】

在地球表面處，即，在宇宙飛船內(nèi)：，，B正確；宇宙飛船繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，故N＝0，D正確．10、CD【解析】

A.0～t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負(fù)功，合外力做功之和等于動(dòng)能的改變量，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)“面積”法求位移，t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車的位移，所以平均速度，選項(xiàng)C正確；D.在全過(guò)程中t1時(shí)刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1=f＋ma1可知，此時(shí)牽引力F1最大，此時(shí)刻的功率P1也是在0～t1時(shí)間內(nèi)最大的，在t1時(shí)刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個(gè)過(guò)程中的最大值，在t2～t3時(shí)間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項(xiàng)D正確。11、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項(xiàng)A正確；把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)B的速度方向與繩子方向垂直，此時(shí)A的速度為零，設(shè)B的速度為v，則由動(dòng)能定理：，解得v=m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)細(xì)繩與圓形軌道相切時(shí)，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時(shí)和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關(guān)系可得h=0.225m選項(xiàng)C正確；B機(jī)械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD12、BC【解析】

AB．小船渡河過(guò)程中始終保持船頭指向與河岸垂直，渡河時(shí)間最短，最短渡河的時(shí)間為t=dA錯(cuò)誤B正確；CD．小船的實(shí)際航線是垂直河岸方向上與水流方向上的合位移，與水流方向成銳角，則小船過(guò)河的位移大于40m，C正確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)AC(3)【解析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；（2）兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代．【詳解】（1）在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2，故選C

（2）P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，代入數(shù)據(jù)得：m1=m1+m2，所以需要測(cè)量質(zhì)量和水平位移，用到的儀器是直尺、天平；故選AC．（3）若關(guān)系式m1=m1+m2成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．【點(diǎn)睛】本題是運(yùn)用等效思維方法