山西省運(yùn)城市芮城縣2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，一可看做質(zhì)點(diǎn)的小球從一臺(tái)階頂端以4m/s的水平速度拋出，每級(jí)臺(tái)階的高度和寬度均為1m，如果臺(tái)階數(shù)足夠多，重力加速度g取10m/s2，則小球?qū)⒙湓跇?biāo)號(hào)為幾的臺(tái)階上()A．3B．4C．5D．62、如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1。乙用不可伸長(zhǎng)的輕繩分別與甲和地面相連，開始時(shí)甲、乙離地高度相同?，F(xiàn)從EA．甲、乙動(dòng)量大小之比為4:1B．甲、乙動(dòng)量大小之比為1:1C．以地面為零勢(shì)能面，甲、乙機(jī)械能之比為2：1D．以地面為零勢(shì)能面甲、乙機(jī)械能之比為4:13、(本題9分)小船橫渡一條河，船頭開行方向始終與河岸垂直，小船相對(duì)靜水的速度大小不變．小船由A到B的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則該過程中河水的流速A．一直減小 B．一直增大C．先增大后減小 D．先減小后增大4、(本題9分)從某一高度由靜止自由釋放一個(gè)小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間落到地面上后以原速率反彈，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則小球從開始下落到反彈到最高點(diǎn)的過程中，不考慮阻力作用，則小球的動(dòng)能與時(shí)間的關(guān)系圖像可能正確的是A． B．C． D．5、(本題9分)船在靜水中的速度為4m/s，河岸筆直，河寬100m，適當(dāng)調(diào)整船頭的方向，使該船運(yùn)動(dòng)到河對(duì)岸時(shí)航程最短為L(zhǎng)，最短航行時(shí)間T，下列說法中正確的是()A．當(dāng)水流速度為3m/s時(shí)，L為125mB．當(dāng)水流速度為6m/s時(shí)，L為150mC．當(dāng)水流速度為3m/s時(shí)，T為20SD．當(dāng)水流速度為6m/s時(shí)，T為6、(本題9分)設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）A．27P B．9P C．18P D．3P7、(本題9分)假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列物理量變化正確的是()A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半8、如圖所示，河水自西向東勻速流動(dòng)，水流速度為4m/s，河寬為90m：假定船在靜水中的速度不變。甲船從南岸的P點(diǎn)出發(fā)，實(shí)際軌跡垂直河岸，即PO線，船頭方向與PO線成α＝53°，同時(shí)，乙船從北岸的Q點(diǎn)出發(fā)，船頭方向垂直河岸，兩者恰好在河中央O點(diǎn)相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列說法正確的是（）A．兩船相遇的時(shí)間為25.5sB．甲船在靜水中的速度為5m/sC．乙船在靜水中的速度為6m/sD．兩船出發(fā)點(diǎn)的相隔距離為30139、下列關(guān)于機(jī)械能守恒的判斷正確的是（）A．拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升時(shí)，物體的機(jī)械能守恒B．如果忽略空氣阻力作用，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒C．一個(gè)物理過程中，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時(shí)，機(jī)械能不再守恒D．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒10、下列說法中正確的是A．機(jī)械能守恒定律的發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性B．開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．牛頓認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．伽利略根據(jù)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)合理外推得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法11、(本題9分)如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是(

)A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力有可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率為零D．小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力12、一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的線速度大于球B的線速度C．球A的運(yùn)動(dòng)周期小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D．球A與球B對(duì)筒壁的壓力相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某組同學(xué)用如圖1所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．（1）他們拿到了所需的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺(tái)、紙帶夾和重物，此外還需要__________．（選填選項(xiàng)前的字母）A．交流電源B．毫米刻度尺C．天平及砝碼D．秒表（2）先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時(shí)打出的點(diǎn)，A、B、C是標(biāo)出的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出它們到O點(diǎn)的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，是__________（選填選項(xiàng)前的字母）A．B．C．（3）已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要將重錘動(dòng)能的增加量m與重錘重力勢(shì)能的減少量__________進(jìn)行比較．（選填選項(xiàng)前的字母）A．B．C．（4）他們?cè)诩垘线x取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪出圖像，如下圖所示，正確的是__________．（選填選項(xiàng)前的字母）（5）推導(dǎo)題（4）中圖線的斜率表達(dá)式___________（所需物理量自行設(shè)定）14、（10分）(本題9分)在用伏安法測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)所在小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)已在U－I圖中標(biāo)出，如圖所示。請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置完成U－I圖線_______，并由圖線求出該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_______V，內(nèi)電阻r＝_________Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）已知電子的質(zhì)量是9×10﹣31kg，質(zhì)子和電子的電荷量均為1.6×10﹣19C，質(zhì)子與電子之間的庫侖力是9.116×10﹣8N，電子繞質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜電力常量k=9×l09N?m1/C1．取=1.16，求：（1）電子轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑；（1）電子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，abc處在真空中，邊長(zhǎng)分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm．兩個(gè)帶電小球固定在a、b兩點(diǎn)，電荷量分別為qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C．已知靜電力常量k＝9.0×109Nm2/C2，求c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小及方向．17、（12分）(本題9分)將一個(gè)小球以10m/s的速度沿水平方向拋出，小球經(jīng)過1s的時(shí)間落地。不計(jì)空氣阻力作用，g=10m/s2。求：（1）拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)在豎直方向的高度差；（2）小球落地時(shí)的速度大小。

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、B【解析】試題分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槊考?jí)臺(tái)階的高度和寬度均為1m，故小球落到臺(tái)階上時(shí)有yx=11，在豎直方向上y=12gt2，在水平方向上x=考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．2、D【解析】

AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故對(duì)乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對(duì)甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時(shí)甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動(dòng)量大小之比為2：1，故AB錯(cuò)誤；CD.由于甲乙在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，故機(jī)械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。3、A【解析】從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，加速度的方向水平向左，知越靠近B岸水速越小，故A正確，BCD錯(cuò)誤．4、C【解析】

小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在下落過程中小球的動(dòng)能為，設(shè)下落時(shí)間為，在上升過程中，運(yùn)動(dòng)的速度大小，小球的動(dòng)能為，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C．5、B【解析】A、當(dāng)水流速度為3m/s時(shí)，小于船在靜水中的速度為4m/s，當(dāng)船的合速度垂直河岸，則該船的航程最短，最短航程為L(zhǎng)=100m，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)水流速度為6

m/s時(shí)，因?yàn)樗魉俣却笥陟o水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，則小船不可能到達(dá)正對(duì)岸，當(dāng)合速度的方向與靜水速的方向垂直時(shí)，合速度的方向與河岸的夾角最小，渡河航程最短

設(shè)此時(shí)靜水速的方向與河岸的夾角為θ，則有，根據(jù)幾何關(guān)系，則有：，因此最短的航程是，故B正確；C、當(dāng)水流速度為3m/s時(shí)，小于船在靜水中的速度為4m/s，那么當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，該船渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間為，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)水流速度為6m/s時(shí)，小于船在靜水中的速度為4m/s，那么當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，該船渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間為，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，當(dāng)靜水速大于水流速，合速度與河岸垂直，渡河航程最短，當(dāng)靜水速小于水流速，合速度與靜水速垂直，渡河航程最短．6、A【解析】

飛機(jī)飛行時(shí)所受的阻力與速度的平方成正比，即Ff=kv1．當(dāng)飛機(jī)勻速飛行時(shí)，牽引力大小等于阻力，即F=Ff=kv1則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P=Fv=kv3即發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與速度的三次方成正比．所以，當(dāng)飛機(jī)的速度變?yōu)樵瓉砣稌r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率變?yōu)樵瓉淼?7倍，故A正確，BCD錯(cuò)誤．7、BC【解析】A、B、由于天體的密度不變而半徑減半，導(dǎo)致天體的質(zhì)量減小，所以有：地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)由萬有引力充當(dāng)向心力．所以有：，B正確，A錯(cuò)誤；C、D、由，整理得：，與原來相同，C正確；D錯(cuò)誤；故選BC．8、BD【解析】

AB.分析甲船的運(yùn)動(dòng)情況，船在靜水中的速度為：v1則垂直于河岸方向上的分速度為：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇時(shí)間為：t=故選項(xiàng)A不符合題意，選項(xiàng)B符合題意.C.乙船在靜水中的速度為：v故選項(xiàng)C不符合題意.D.乙船與甲船平行河岸的距離為：x＝v水t＝60m河寬d＝90m，則兩船的出發(fā)點(diǎn)相距s=故選項(xiàng)D符合題意.9、BC【解析】

A．拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升時(shí)，動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，故機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B．物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故B正確；C．機(jī)械能守恒的條件是除重力和彈力以外的力做功的代數(shù)和為0，或者不做功，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時(shí)，物體的機(jī)械能不守恒，故C正確；D．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，如在拉力作用下豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)，物體機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤.10、AD【解析】

A.永動(dòng)機(jī)違背能量守恒定律，則機(jī)械能守恒定律的發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性，選項(xiàng)A正確；B.開普勒在第谷對(duì)行星的觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.伽利略認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.伽利略根據(jù)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)合理外推得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法，選項(xiàng)D正確；11、BD【解析】A、由公式知,只有速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力為重力，A錯(cuò)誤；B、速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為零，B正確；C、若小球剛好能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率，C錯(cuò)誤；D、由公式知小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球的重力，D正確；故選BD．【名師點(diǎn)睛】在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，重力和繩子拉力的合力提供向心力，都指向圓心．根據(jù)向心力公式，可求出最高點(diǎn)的最小速度；可知最低點(diǎn)的拉力大于重力．12、BD【解析】

小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由于A和B的質(zhì)量相同，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是相同的．由公式F=mω2r，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的角速度小，球A由向心力的計(jì)算公式F=mv2r，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的線速度大，球A由周期公式T=2πω，所以球A的運(yùn)動(dòng)周期大于球球A對(duì)筒壁的壓力等于球B對(duì)筒壁的壓力，所以D正確．【點(diǎn)睛】對(duì)物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過對(duì)AB的受力分析可以找到AB的內(nèi)在的關(guān)系，它們的質(zhì)量相同，向心力的大小也相同，本題能很好的考查學(xué)生分析問題的能力，是道好題．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ABBBAk=2g【解析】

(1)[1].“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中除所需的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺(tái)、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，故選AB；(2)[2].毫米刻度尺應(yīng)估讀到0.01cm，所以hB的讀數(shù)有誤，故選B；(3)[3].由求解的是重物從開始下落到B時(shí)的動(dòng)能增量，則重錘重力勢(shì)能的減少量應(yīng)該對(duì)應(yīng)于mghB，故選B；(4)[4].由可得，則圖像應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線，故選A；(5)[5].在(4)中圖像斜率的表達(dá)式為k=2g．14、1.470.52【解析】

圖像如圖所示，該圖像的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，即E=1.47V，圖像的斜率表