江西省吉安市吉水縣二中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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)光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫(kù)侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．2、(本題9分)2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)將滑板列入了比賽項(xiàng)目，如圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的，攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問(wèn)攝影師選擇的參考系是（）A．大地 B．太陽(yáng) C．滑板運(yùn)動(dòng)員 D．步行的人3、如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從A到E的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是()A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D．從A到D速度先增大后減小4、(本題9分)將質(zhì)量為m的小球在距地面高度為h處拋出，拋出時(shí)的速度大小為，小球落到地面時(shí)的速度大小為若小球受到的空氣阻力不能忽略，重力加速度為g，則對(duì)于小球下落的整個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是A．小球克服空氣阻力做的功等于mghB．重力對(duì)小球做的功等于C．合外力對(duì)小球做的功等于D．小球重力勢(shì)能增加了mgh5、對(duì)于水平放置的平行板電容器，下列說(shuō)法正確的是（）A．使正對(duì)面積增大，電容將減小B．使正對(duì)面積減小，電容將減小C．將兩極板的間距增大，電容將增大D．將兩極板的間距增大，電容將不變6、(本題9分)一小球以5m/s初速度水平拋出，下落高度為20m時(shí)，水平位移大小為（忽略空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m7、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度C．它是人造地球衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最小發(fā)射速度D．把衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易8、(本題9分)如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中a和c是從同一點(diǎn)拋出的，b和c落在地面上同一點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時(shí)間相同 B．a(chǎn)和c的飛行時(shí)間相同C．c的水平速度比a的大 D．a(chǎn)的水平速度比b的大9、(本題9分)水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過(guò)最高點(diǎn)c．則（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后的瞬間對(duì)軌道的壓力變大C．m越大，v0越大D．m與R同時(shí)增大，初動(dòng)能Ek0增大10、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、1相切于Q點(diǎn)如右圖所示．則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道1上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1具有的機(jī)械能小于它在軌道2具有的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度11、(本題9分)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能沒(méi)有加速度D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到恒力作用12、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直。一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿圓弧軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力。已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A．重力做功mgRB．機(jī)械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR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)某同學(xué)用圖1所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．(1)實(shí)驗(yàn)中，補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)的阻力和其它阻力的具體做法是：將小車(chē)放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做__________運(yùn)動(dòng)．(1)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分如圖1所示．①紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度vB=__________m/s；②如圖3所示，在v-t坐標(biāo)系中已標(biāo)出5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)．其中，t=0.10s時(shí)的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖1中的A點(diǎn)．請(qǐng)你將①中計(jì)算出的vB標(biāo)在圖3所示的坐標(biāo)系中，作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線________，并利用圖線求出小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)的加速度a=__________m/s1．(3)“細(xì)線作用于小車(chē)的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有條件的．若把實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)想成如圖4所示的模型：水平面上的小車(chē)，用輕繩跨過(guò)定滑輪使之與盛有砂的砂桶相連．已知小車(chē)的質(zhì)量為M，砂和桶的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)摩擦阻力與空氣的阻力，根據(jù)牛頓第二定律可得F=________；由此可知，當(dāng)滿足________條件時(shí)，可認(rèn)為細(xì)線作用于小車(chē)的拉力F等于砂和桶的總重力mg．(4)在研究a與M的關(guān)系時(shí)，已經(jīng)補(bǔ)償了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)的阻力及其它阻力．若以小車(chē)加速度的倒數(shù)為縱軸、小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，可作出-M圖像．請(qǐng)?jiān)趫D5所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出-M圖像的示意圖______．14、（10分）(本題9分)在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)以下是小明同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你幫他按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)：______A．以彈力為橫坐標(biāo)，以彈簧伸長(zhǎng)量為縱坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作出實(shí)驗(yàn)圖象；B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0；C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，記下彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義(2)小華同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，根據(jù)圖象，可計(jì)算得到兩個(gè)彈簧的勁度系數(shù)分別為k甲=______N/m，k乙=______N/m（結(jié)果取3位有效數(shù)字）(3)從圖象上看，圖象上端為曲線，說(shuō)明該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，圖象上端成為曲線是因?yàn)開(kāi)_____，若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧______（選填“甲”或“乙”）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)質(zhì)量分別為mA＝m，mB＝3m的A、B兩物體如圖所示放置，其中A緊靠墻壁，A、B由質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧相連．現(xiàn)對(duì)B物體緩慢施加一個(gè)向左的推力，該力做功W，使A、B之間彈簧被壓縮且系統(tǒng)靜止，之后突然撤去向左的推力解除壓縮．不計(jì)一切摩擦．(1)從解除壓縮到A運(yùn)動(dòng)，墻對(duì)A的沖量的大小為多少？(2)A、B都運(yùn)動(dòng)后，A、B的最小速度各為多大？16、（12分）(本題9分)一條水平放置的水管，距地而高，水管的橫截面積為水從管口處以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距離為．設(shè)管口橫截上各處水流的速度相同，水流在空中不散開(kāi)，重力加速度g取不計(jì)空氣阻力，求：水離開(kāi)管口時(shí)的速度大小；穩(wěn)定后空中的水的體積．17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s落地，重力加速度g取10m/s(1)下落過(guò)程重力的平均功率；(2)落地前瞬向重力的瞬時(shí)功率。

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】

根據(jù)庫(kù)侖定律可知，兩球之間的庫(kù)侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。2、C【解析】

“追拍法”是跟蹤運(yùn)動(dòng)的物體，將運(yùn)動(dòng)的物體看作是靜止的，該圖片是運(yùn)動(dòng)的滑板運(yùn)動(dòng)員被攝影師當(dāng)作靜止的，而用鏡頭跟蹤，故參考系是滑板運(yùn)動(dòng)員。A.大地，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.太陽(yáng)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.滑板運(yùn)動(dòng)員，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.步行的人，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、A【解析】

A．由題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿B點(diǎn)軌跡的切線方向，則知加速度方向向下，合外力也向下，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定不變，質(zhì)點(diǎn)由C到D過(guò)程中，合外力做正功，由動(dòng)能定理可得，D點(diǎn)的速度比C點(diǎn)速度大，故A正確；B．物體在A點(diǎn)受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A點(diǎn)的加速度與速度的夾角大于90°．故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，則A點(diǎn)的加速度等于D點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．由A的分析可知，質(zhì)點(diǎn)由A到D過(guò)程中，加速度的方向向下，速度的方向從斜向右上方變?yōu)樾毕蛴蚁路?，從A到D速度先減小后增大．故D錯(cuò)誤．4、C【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得：m(2v0)2-m(v0)2=mgh-Wf，解得：Wf=mgh-mv02，故A錯(cuò)誤；重力做的功為WG=mgh，重力勢(shì)能減小mgh，故BD錯(cuò)誤；合外力對(duì)小球做的功W合=m(2v0)2-m(v0)2=mv02，故C正確；故選C.點(diǎn)睛：此題考查功能關(guān)系；要知道合外力做的功等于小球動(dòng)能的變化量；重力做功等于重力勢(shì)能的變化量；除重力以外的其他力做功等于機(jī)械能的變化量.5、B【解析】

由電容器的決定式可知：A.正對(duì)面積增大，則電容增大，故A項(xiàng)與題意不相符；B.正對(duì)面積減小，則電容減小，故B項(xiàng)與題意相符；CD.增大兩板間的間距，則電容器將減小，故CD項(xiàng)與題意不相符。6、B【解析】

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，有，可得平拋時(shí)間為；平拋的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，可得；故A，C，D錯(cuò)誤，B正確.7、ABC【解析】

第一宇宙速度又稱(chēng)為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度．【詳解】人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行速度，軌道半徑越大，速度越小，由于半徑最小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，同時(shí)也是衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度，故AB正確；物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果速度小于7.9km/s，就出現(xiàn)萬(wàn)有引力大于飛行器做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故C正確．根據(jù)克服地球的引力做功，可知當(dāng)越遠(yuǎn)需要克服引力做功越多，所以發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越不容易，故D錯(cuò)誤．故選ABC【點(diǎn)睛】注意第一宇宙速度有三種說(shuō)法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度.8、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。9、AD【解析】試題分析：小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)c，表明c點(diǎn)的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，可知選項(xiàng)A正確．m與R同時(shí)增大，初動(dòng)能Ek0增大，選項(xiàng)D正確．小球在b點(diǎn)的向心力，R越大，支持力越小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．，v0與m無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒定律，向心力等知識(shí)．10、ACD【解析】A項(xiàng)：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力，，解得：，軌道1半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力，，解得：，軌道1半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上的角速度小于在軌道1上的角速度，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：衛(wèi)星從軌道1到軌道2要點(diǎn)火加速，即把燃燒燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以衛(wèi)星在軌道1具有的機(jī)械能小于它在軌道2具有的機(jī)械能，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律得加速度：，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度，故D正確．點(diǎn)晴：本題考查衛(wèi)星的變軌和離心運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，關(guān)鍵抓住萬(wàn)有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．11、AD【解析】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，則曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，例如勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定變化，則一定有加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到恒力作用，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選AD.12、AB【解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，則，，所以合外力做功，C錯(cuò)誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機(jī)械能為，末狀態(tài)機(jī)械能為，，B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）勻速（1）①0.44m/s；②；1.0m/s1（3）；m＜＜M【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)步驟和所要測(cè)量的物理量，即可知道實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求B點(diǎn)速度，由v-t圖線的斜率求加速度；根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的倒數(shù)與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系以及加速度倒數(shù)與鉤碼的總質(zhì)量m的倒數(shù)的關(guān)系，從而選擇圖象．【詳解】（1）平衡摩擦力時(shí)，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可；

（1）①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度②作圖

；

v-t圖象的斜率等于加速度，

（3）以小車(chē)與砂和桶組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：mg=（M+m）a，系統(tǒng)的加速度，以小車(chē)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得細(xì)線作用于小車(chē)的拉力為：，當(dāng)m＜＜M時(shí)，F(xiàn)≈mg，可以認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂和桶的總重力．

（4）保持外力一定時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：，則，則以為縱軸，以總質(zhì)量M為橫軸，作出的圖象為一傾斜直線，且縱坐標(biāo)不為0圖象如圖所示：

【點(diǎn)睛】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，同時(shí)熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，知道為什么沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)沙和沙桶的重力可以認(rèn)為等于小車(chē)的拉力，對(duì)于基本知識(shí)規(guī)律不但明白是什么還要知道為什么．14、CBDAEF66.7N/m200N/m彈力過(guò)大超過(guò)彈簧彈性限度甲【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，實(shí)驗(yàn)中先組裝器材，即CB，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即D，最后數(shù)據(jù)處理，即AEF。所以先后順序?yàn)镃BDAEF。（2）勁度系數(shù)為：KA=N/m=66.7N/m，KB=N/m=200N/m（3）向上彎曲的原因是彈力過(guò)大，超過(guò)彈簧彈性