江西省新建一中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：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)下列有關(guān)運動的說法正確的是()A．圖甲A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，A球角速度越大則偏離豎直方向的θ角越小B．圖乙質(zhì)量為m的小球到達最高點時對上管壁的壓力大小為3mg，則此時小球的速度大小為C．圖丙皮帶輪上b點的加速度大于a點的加速度D．圖丙皮帶輪上c點的線速度等于d點的線速度2、(本題9分)由于地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體都隨地球一起轉(zhuǎn)動，所以（）A．地球上所有物體的向心加速度都相同B．在我國各地的物體都有相同的角速度C．位于赤道地區(qū)的物體的線速度比位于兩極地區(qū)的小D．所有地區(qū)的線速度都相等3、如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q24、(本題9分)如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則下列四個選項中，正方形中心處場強最大的是()A．B．C．D．5、(本題9分)汽車以恒定的速率通過一圓弧形拱橋，當(dāng)它位于拱橋頂部時，下列說法正確的是()A．汽車處于超重狀態(tài)B．汽車對拱橋的壓力等于其重力C．汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D．汽車受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圓弧的圓心6、(本題9分)我國是世界上能夠發(fā)射地球同步衛(wèi)星的少數(shù)國家之一，關(guān)于同步衛(wèi)星，正確的說法是A．可以定點在北京上空B．運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星肯定是同步衛(wèi)星C．同步衛(wèi)星內(nèi)的儀器處于超重狀態(tài)D．同步衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合7、(本題9分)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變8、(本題9分)下圖中描繪的四種虛線軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是（）A．B．C．D．9、如圖所示，+Q和-Q為真空中的兩個電荷，abcd是以點電荷+Q為中心的正方形，c位于兩電荷的連線上。則a、b、c、d四點中A．c點場強最大 B．b、d兩點的場強相同C．a(chǎn)、c兩點的電勢相等 D．b、d兩點的電勢相等10、(本題9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J11、任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場，萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入“引力場強度”A來表示引力場的強弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場強度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小12、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為m的小滑塊A以向右的初速度v0滑上靜止在光滑水平地面上的平板車B，從滑塊A剛滑上平板車B開始計時，它們的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，物塊未滑離小車，重力加速度為g，以下說法中正確的是A．滑塊A與平板車B上表面的動摩擦因數(shù)μ=B．平板車B的質(zhì)量M＝2mC．滑塊A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q＝1D．t0時間內(nèi)摩擦力對小車B做功的平均功率為P=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，圖甲為“向心力演示器驗證向心力公式”的實驗示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當(dāng)a、b兩輪在皮帶的帶動下勻速轉(zhuǎn)動，兩質(zhì)量相同的鋼球，1球放在A槽的邊緣，2球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2:1。（1）鋼球1、2轉(zhuǎn)動的角速度之比_________。（2）鋼球1、2受到的向心力之比為_________。14、（10分）(本題9分)隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實驗可以搬到太空中進行。飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)飛船中帶有基本的測量工具。(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是_____。(2)實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和___。(3)待測物體質(zhì)量的表達式為___。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)某同學(xué)設(shè)計出如圖所示實驗裝置，將一質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點）放置于水平彈射器內(nèi)，壓縮彈簧并鎖定，此時小球恰好在彈射口，彈射口與水平面AB相切于A點．AB為粗糙水平面，小球與水平面間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，彈射器可沿水平方向左右移動；BC為一段光滑圓弧軌道．O/為圓心，半徑R＝0.5m，O/C與O/B之間夾角為θ＝37°．以C為原點，在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy，在該平面內(nèi)有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）某次實驗中該同學(xué)使彈射口距離B處L1＝1.6m處固定，解開鎖定釋放小球，小球剛好到達C處，求彈射器釋放的彈性勢能？（2）求上一問中，小球到達圓弧軌道的B點時對軌道的壓力？（3）把小球放回彈射器原處并鎖定，將彈射器水平向右移動至離B處L2＝0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球，小球?qū)腃處射出，恰好水平進入接收器D，求D處坐標(biāo)？16、（12分）(本題9分)如圖是利用傳送帶裝運煤塊的示意圖.其中傳送帶長l=6m,傾角θ=37°,煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等.主動輪軸頂端與運煤車底板間的豎直高度H=1.8m,與運煤車車廂中心的水平距離x=l.2m.現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點).質(zhì)量m=5kg,煤塊在傳送帶的作用下運送到高處.要使煤塊在輪的最高點水平拋出并落在車廂中心.取g=10m／s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：(1)煤塊在輪的最高點水平拋出時的速度.(2)主動輪和從動輪的半徑R；(3)電動機運送煤塊多消耗的電能.17、（12分）(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點的小木塊A、B的質(zhì)量均為m=1kg，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥（炸藥的質(zhì)量可以忽略不計）．讓A、B以10m/s的初速度一起從O點滑出，滑行一段距離后到達P點，此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進．己知O、P兩點間的距離為s=8m，木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ=0.4，炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能，爆炸時間很短可以忽略不計，g取10m/s2求：（l）小木塊A、B到達P點的速度大?。唬?）炸藥爆炸后瞬間A的速度大??；（3）炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能．

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、B【解析】

考察豎直面、水平面內(nèi)的圓周運動，主要是尋找向心力來源，利用圓周運動知識、規(guī)律解答．同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同；皮帶連接邊緣位置線速度相同．【詳解】A對圖甲小球受力分析如圖所示，則有：得：由上式可知，ω越大，越小，則θ越大，不符合題意；B圖乙中小球到達最高點時，若對上管壁壓力為3mg，則管壁對小球作用力向下，有：得：符合題意；C圖丙中，，由：得：又，由：得：可得：不符合題意；D圖丙中，c和d在同一個軸上，屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以：，由：得：不符合題意．2、B【解析】

根據(jù)線速度，角速度與半徑間的關(guān)系求解?！驹斀狻緽．由于地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體都隨地球一起繞地軸轉(zhuǎn)動，每天轉(zhuǎn)動一周，因此角速度相同，B正確；A．軌道半徑是物體到地軸的距離，不同緯度地區(qū)，到地軸的距離不同，也就是軌道半徑不同，根據(jù)向心加速度的公式不同地區(qū)的向心加速度不同，A錯誤；CD．越靠邊赤道地區(qū)，物體到地軸的距離越大，線速度越大，越靠近南北兩極，物體到地軸的距離越小，線速度越小，CD錯誤。故選B。3、A【解析】

根據(jù)W=Fscosθ，比較拉力所做的功，摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，通過比較相對位移比較摩擦產(chǎn)生的熱量．【詳解】木塊從木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因為木板不固定時木塊的位移要比固定時長，所以W1＜W2.摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，兩次都從木板左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1=Q2.故A正確，B、C、D錯誤.故選A.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對．4、B【解析】

根據(jù)點電荷電場強度公式，結(jié)合矢量合成法則，兩個負(fù)電荷在正方形中心處場強為零，兩個正點電荷在中心處電場強度為零，故A錯誤；同理，正方形對角線異種電荷的電場強度，即為各自點電荷在中心處相加，因此此處的電場強度大小為，故B正確；正方形對角線的兩負(fù)電荷的電場強度在中心處相互抵消，而正點電荷在中心處，疊加后電場強度大小為，故C錯誤；根據(jù)點電荷電場強度公式，結(jié)合疊加原理，則有在中心處的電場強度大小，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．5、D【解析】

A．汽車過拱形橋時做圓周運動，在橋的頂部時，加速度豎直向下，車處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．汽車處于失重狀態(tài)，車對橋的壓力小于車的重力，故B錯誤；CD．汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力作用，重力與支持力的合力提供向心力，故C錯誤，D正確．【點睛】本題考查應(yīng)用物理規(guī)律分析實際生活中圓周運動問題的能力，關(guān)鍵分析向心力的來源；汽車過拱橋，做圓周運動，在最高點，合力提供向心力，受力分析時不能分析向心力．6、D【解析】

同步衛(wèi)星的特點：同步衛(wèi)星定軌道（在赤道上方），定周期（與地球的自轉(zhuǎn)周期相同），定速率、定高度．都是由萬有引力提供向心力．【詳解】所有的同步衛(wèi)星都在赤道上空，它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點在赤道上空，同步衛(wèi)星軌道平面與赤道平面一定重合，故A錯誤，D正確；同步衛(wèi)星是指與地球相對靜止的衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角度速度相同，而且只能與赤道平面重合，其他軌道上的周期是24小時的衛(wèi)星卻不是同步衛(wèi)星。故B錯誤；同步衛(wèi)星做勻速圓周運動，同步衛(wèi)內(nèi)的儀器處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；故選D。【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握同步衛(wèi)星的特點：同步衛(wèi)星定軌道（在赤道上方），定周期（與地球的自轉(zhuǎn)周期相同），定速率、定高度．7、AC【解析】由于木箱的速度保持不變，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯誤；F的功率，可見在從0逐漸增大到90°的過程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯誤．8、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星靠地球的萬有引力提供向心力而繞地球做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，否則不能做穩(wěn)定的圓周運動。故ACD正確，B錯誤。故選ACD。【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，衛(wèi)星做圓周運動的圓心必須是地心．9、AD【解析】

根據(jù)電場線分布的對稱性和疊加性原理可知，bd兩點場強大小相等，方向不同，但電勢相同；a點的場強最小，c點的場強最大；a、b、c、d四點中a點電勢最高，c點電勢最低，a點的電勢高于c點的電勢，故AD正確，BC錯誤。10、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.11、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越??；由A=知，A與m無關(guān)，故CD錯誤。12、BC【解析】

A.滑塊A在木板上受滑動摩擦力做勻減速直線運動，加速度為a=μmgm=μg，兩者最后共速為v03B.對A和B在相對滑行的過程中，系統(tǒng)不受外力而動量守恒，有mv0=(M+m)C.對A和B相對滑動到共速的過程，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化成兩者摩擦生熱，有12mv02D.根據(jù)平均功率的計算式P=Wft0，而摩擦力對B做的功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮帶傳送，邊緣上的點線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：1，共軸的點，角速度相等，兩個鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則ωA=ωB，鋼球1、2轉(zhuǎn)動的角速度之比1：1；[2]．根據(jù)題意可知，r1：r2=2：1，根據(jù)F=mrω2得向心力之比為：FA：FB=2：1．14、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運動的半徑R【解析】

(1)[1]太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零。(2)[2]實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和物體做圓周運動的半徑R。(3)[3]由向心力公式可知則可得待測物體質(zhì)量的表達式三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)1.8J(2)2.8N(3)（0.144，0.384）【解析】

（1）從A到C的過程中，由定能定理得：W彈-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0解得：W彈=1.8J．根據(jù)能量守恒定律得：EP=W彈=1.8J；（2）從B到C由動能定理：在B點由牛頓第二定律：帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：FNB=2.8N（3）小球從C處飛出后，由動能定理得：W彈-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，解得：vC=2m/s方向與水平方向成37°角，由于小球剛好被D接收，其在空中的運動可看成從D點平拋運動的逆過程，vCx=vCco