遼寧省五校2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐模绻蛊囋跇蛎嫘旭傊翗蝽敃r，對橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A． B．C． D．2、(本題9分)一個電子鐘的秒針角速度為()A．πrad/s B．2πrad/s C．π/30rad/s D．π/60rad/s3、兩個小球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，B球在前，A球在后，mA＝1kg、mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝3m/s，當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度可能是()A．v′A＝4m/s，v′B＝4m/s B．v′A＝4m/s，v′B＝5m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s D．v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，瞬時速度，是球心到O點(diǎn)的距離，則球?qū)U的作用力是（）A．的拉力 B．的壓力C．的拉力 D．的壓力5、如圖所示，兩根完全相同的絕緣細(xì)線，把兩個質(zhì)量相等的小球懸掛在同一點(diǎn)O上，甲球的電荷量大于乙球的電荷量，則()A．甲、乙兩球都帶正電B．甲、乙兩球都帶負(fù)電C．甲球受到的靜電力大于乙球受到的靜電力D．甲、乙兩球受到的靜電力大小相等6、(本題9分)如圖所示，一條小船過河，河水流速為v1，船在靜水中速度為v2，船頭方向與河岸垂直，關(guān)于小船的運(yùn)動，以下說法正確的是（）A．小船做勻加速直線運(yùn)動B．小船做勻速直線運(yùn)動C．小船做勻加速曲線運(yùn)動D．小船做變加速曲線運(yùn)動7、(本題9分)如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A．電荷將向上加速運(yùn)動B．電荷將向下加速運(yùn)動C．電流表中將有從b到a的電流D．電流表中將有從a到b的電流8、(本題9分)一部直通高層的客運(yùn)電梯的簡化模型如圖1所示．電梯在t=0時由靜止開始上升，以向上方向為正方向，電梯的加速度a隨時間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)9、如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶510、(本題9分)如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內(nèi)沿圓形軌道上運(yùn)動的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度11、如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值后，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU．在這個過程中，下列判斷正確的A．電流表的示數(shù)增大B．電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大C．電容器的帶電量減小，減小量小于CΔUD．電壓表示數(shù)變化量ΔU和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值不變12、(本題9分)如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值．一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，該電子的電勢能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是()A．該電場一定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力對其所做的功W＝EpA－EpBD．電子在A點(diǎn)的動能小于在B點(diǎn)的動能二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實驗誤差的是___________(填字母序號)．A.先松開紙帶后接通電源B.用電火花計時器替代電磁打點(diǎn)計時器C.在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實驗中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時打下的點(diǎn)．已知打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計時器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________；若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗證。(3)在圖乙所示紙帶上，某同學(xué)選取了多個計數(shù)點(diǎn)，并測出了各計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，算出打點(diǎn)計時器打下各計數(shù)點(diǎn)時重錘對應(yīng)的速度大小v，以v2為縱軸，以h為橫軸若圖線為直線，且其斜率為___________，則可驗證機(jī)械能守恒定律。14、（10分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律．實驗裝置示意圖如圖所示，實驗步驟：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．B．用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度dC．由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離sD．將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門1．E．從數(shù)字計時器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門1所用的時間Δt1和Δt1．F．用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：（1）滑塊通過光電門1和光電門1時的瞬時速度分別為v1=________和v1=_______（1）在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門1的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=______（重力加速度為g）．系統(tǒng)（包括滑塊，擋光條、托盤和砝碼）動能的增加量ΔEk=_____（3）如果ΔEp=ΔEk，則可認(rèn)為驗證了機(jī)械能守恒定律．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)在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右運(yùn)動，與質(zhì)量為mB=0.1kg的靜止小球B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞過程中沒有機(jī)械能損失．碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R的豎直放置的固定光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出．重力加速度為g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大?。?1)

圓軌道半徑R的大?。?6、（12分）(本題9分)要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道．求摩托車在直道上行駛所用的最短時間．有關(guān)數(shù)據(jù)見表格．啟動加速度a14m/s2制動加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s彎道最大速度v220m/s直道長度s218m某同學(xué)是這樣解的：要使摩托車所用時間最短,應(yīng)先由靜止加速到最大速度v1=40m/s,然后再減速到v2=20m/s，t1==…;

t2==…;

t=t1+t2你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理，請完成計算；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果．17、（12分）(本題9分)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）．求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開始下落運(yùn)動到下極板處的時間．

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】

根據(jù)牛頓第二定律和題意可得當(dāng)支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律則有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。2、C【解析】

秒針的周期T=60s，轉(zhuǎn)過的角度為2π，則角速度；故A、B、D錯誤，C正確．故選C．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道角速度的定義式，知道角速度與周期的關(guān)系．3、A【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，碰前總動量：mAvA+mBvB=12kg?m/s；碰前總動能：mAvA2+mBvB2=27J；A.如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v

代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s；選項A正確；

B.若v′A＝4m/s，v′B＝5m/s，此時碰后總動量為mAv′A+mBv′B=14kg?m/s；系統(tǒng)的動量不守恒，選項B錯誤；C.若v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s，則碰后總動能：mAvA′2+mBvB′2=44J>27J；則不可能發(fā)生，選項C錯誤；D.若v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s，則v′A>v′B，則不可能發(fā)生二次碰撞，選項D錯誤；4、A【解析】

在最高點(diǎn)，設(shè)桿對球的彈力向下，大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得：mg+F=m；又，解得，F(xiàn)=mg＞0，說明假設(shè)正確，即可知道桿對球產(chǎn)生的是拉力，根據(jù)牛頓第三定律得知，球?qū)U的作用力是mg的拉力．故選A．【點(diǎn)睛】小球在最高點(diǎn)時，要注意繩子與桿的區(qū)別：繩子只能提供拉力；桿提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假設(shè)法是常用的解法．5、D【解析】從兩球互相遠(yuǎn)離的現(xiàn)象來看，兩球應(yīng)該帶的是同種電荷，但不能肯定小球究竟帶的是哪種電荷；由于甲和乙之間的作用力屬于作用力和反作用力，故這兩個力一定大小相等、方向相反，故D正確．【點(diǎn)睛】甲、乙兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，根據(jù)作用力和反作用力的特點(diǎn)即可判斷．6、B【解析】

小船實際的速度是水流速度與靜水的合速度，因兩方向均是勻速直線運(yùn)動，根據(jù)平行四邊形定則，則小船實際的運(yùn)動是勻速直線A.小船做勻加速直線運(yùn)動與分析不符，故A項與題意不相符；B.小船做勻速直線運(yùn)動與分析相符，故B項與題意相符；C.小船做勻加速曲線運(yùn)動與分析不符，故C項與題意不相符；D.小船做變加速曲線運(yùn)動與分析不符，故D項與題意不相符。7、AD【解析】

將兩極板的間距減小，而電容器的電壓不變，板間場強(qiáng)E=U/d增大，電荷q所受的電場力F=Eq增大，電荷將向上加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；將兩極板的間距變小，根據(jù)電容的決定式C=εS【點(diǎn)睛】對于電容器動態(tài)變化分析問題，首先要根據(jù)電容的決定式C=εS8、AD【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個過程討論即可．解：1、加速度向上時，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯誤；故選AD．【點(diǎn)評】超重和失重現(xiàn)象可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．9、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。10、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得A.，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，可知b所需向心力最小，故A項與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項與題意相符；C.所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故C項與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項與題意不相符。11、BCD【解析】

AC．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值后，電路中電流減小，電流表示數(shù)減小，由歐姆定律分析得知，電阻R1兩端的電壓減小，電阻R兩端的電壓增大，而它們的總電壓即路端電壓增大，所以電阻R1兩端的電壓減小量小于△U，則電容器的帶電量減小，減小量小于C△U．故A錯誤，C正確。B．由圖，，R增大，則電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大，故B正確。D．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-I（R1+r），由數(shù)學(xué)知識得知，，保持不變，故D正確。12、AC【解析】

由題圖乙可知，電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能分別為EpA和EpB，且EpB>EpA，說明電子由A運(yùn)動到B時電勢能增大，電場力做負(fù)功，電場力對其所做的功為W＝EpA－EpB，選項C正確；電場力做負(fù)功，故動能減小，故電子在A點(diǎn)的動能大于B點(diǎn)的動能，選項D錯誤；由于A、B兩點(diǎn)的電勢能與兩個位置間的關(guān)系如題圖乙所示，說明電勢是均勻增加的，故這一定是勻強(qiáng)電場，即不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場，選項A正確；A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等，選項B錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Bmgh22g【解析】

(1)[1]A．先接通電源后松開紙，故A錯誤；B．用電火花計時器替代電磁打點(diǎn)計時器，紙帶與打點(diǎn)計時間的阻力會更小，故B正確；C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鐵錘作為重錘，阻力會更小，故C錯誤。故選B。(2)[2]從打點(diǎn)計時器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能的減少量為mgh2；[3]打B點(diǎn)時，重物的速度大小為由于初速度為零，故此過程中，動能的增加量為；[4]若在誤差允許的范圍之內(nèi)有重力勢能減少量等于動能的增加量，即gh2＝f2(h3?h1)2則機(jī)械能守恒定律得到驗證；[5]若重物下落過程中，機(jī)械能的減少量與動能的增加量相等，則機(jī)械能守恒，即有mv2＝mgh可得v2=2gh所以若以v2為縱軸，以h為橫軸，可得圖線為一直線，且斜率為2g。14、(1)（1）mgs【解析】

（1）通過光電門的平均速度近似認(rèn)為是瞬時速度，；（1）滑塊向前移動的位移為s，砝碼下落的高度也為s，系統(tǒng)勢能的減小量就是砝碼重力勢能的減小量，系統(tǒng)動能的增加量為．三、計算題要求解題步驟，和必要的文