陜西省咸陽市百靈中學2022年物理高一第二學期期末預(yù)測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托往，高度為h，此時輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為（）A．h B．2h C．1.5h D．2.5h2、如圖所示，四種不同型號的電容器.其中儲存電荷本領(lǐng)最大的是A． B． C． D．3、(本題9分)一個質(zhì)量為的物體以a＝2g的加速度豎直向下運動，則在此物體下降h高度的過程中，下列說法正確的是（）A．物體的重力勢能減少了2mgh B．物體的動能增加了2mghC．物體的機械能保持不變 D．物體的機械能增加了2mgh4、人從高處跳到低處時，一般都是讓腳尖部分先著地并彎曲下肢，這是為了（）A．減小沖量B．使動量的增量變得更小C．增長人與地面的作用時間，從而減小受力D．增大人對地的壓強，起到安全作用5、(本題9分)有一顆行星，其近地衛(wèi)星的線速度大小為v，假設(shè)宇航員在該行星表面上做實驗，宇航員站在正以加速度a勻加速上升的電梯中，用彈簧測力計懸掛質(zhì)量為m的物體時，看到彈簧測力計的示數(shù)為F.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m6、(本題9分)如圖，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動，物塊和小車之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s.在這個過程中，以下結(jié)論正確的是()A．物塊到達小車最右端時具有的動能為F(L＋s)B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FfsC．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋s)D．物塊和小車增加的機械能為Ffs7、(本題9分)如圖所示，長為0.5m的輕桿一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，另一端可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運動，若小球通過軌道最低點a時的速度為4m/s，通過軌道最高點b時的速度為2m/s，重力加速度g=10m/s2，則小球通過最低點和最高點時，下列說法正確的是（）A．在a點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向下B．在a點，小球?qū)p桿作用力的大小為24NC．在b點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向上D．在b點，小球?qū)p桿作用力的大小為4N8、(本題9分)我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等．轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大?。畡t關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是A．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處B．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處C．探究向心力和半徑的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處9、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個相鄰等勢面，并滿足，a、b間的距離小于b、c間的距離，實線為一帶負電的粒子僅在電場力作用下從M點運動到P點的運動軌跡，下列說法正確的是A．三個等勢面中，c的電勢一定最高B．粒子在M點的動能一定比在P點時的動能小C．粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能小D．粒子從M點到N點電場力做的功小于從N點到P點電場力做的功10、(本題9分)一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡諧運動。當滑塊運動到右側(cè)最大位移處時，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續(xù)做簡諧運動，新振子的運動過程與原振子的運動過程相比（）A．新振子的最大速度比原來的最大速度小B．新振子的最大動能比原振子的最大動能小C．新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時間比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一樣大二、實驗題11、（4分）(本題9分)某實驗興趣小組用如圖所示實驗裝置研究小車在斜面上的運動情況及功能關(guān)系（1）實驗中，除打點計時器（含紙袋、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的有___。（填選項代號）A．交流電源B．直流電源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步驟如下：A．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔B．接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后釋放小車C．將紙帶與小車尾部相連，小車?？吭诖螯c計時器附進D．打點完畢，關(guān)閉電源，更換紙帶，重復(fù)操作，打出多條紙帶上述步驟的正確順序是_____（用字母填寫）（3）從打出的紙帶中選出了一條理想紙帶，紙帶上點跡清晰，打點計時器所用的電源頻率是50Hz．如圖所示，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點，測得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是T=__s；打計數(shù)點B時紙帶的瞬時速度大小為vB=__m/s．小車的加速度a=____m/s2。（4）斜面傾角=37，小車的質(zhì)量為0.2kg，從打下計數(shù)點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）12、（10分）(本題9分)某興趣小組利用如圖甲所示實驗裝置，探究小車受到的合外力做功和動能變化的關(guān)系，小車質(zhì)量為M，沙桶和沙子的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，在木板上的小車的運動速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到。（1）在實驗中，下列說法正確的有（__________）A．平衡小車的摩擦力時，不需要掛沙子和沙桶B．每次改變小車的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力C．實驗中要先接通電源再釋放小車D．該實驗一定要滿足M遠小于m（2）某次實驗時得到的一條紙帶，O點為由靜止開始釋放時沙桶紙帶上打的第一個點，O點到各計數(shù)點間的距離為s1~s5，如圖乙所示，相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T，根據(jù)此紙帶可得出小車通過計數(shù)點D時的速度vD=________________（用所測物理量的符號表示）（3）若用O、D兩點來研究合外力做功和動能變化的關(guān)系，需要驗證的關(guān)系式為：________（用所測物理量的符號表示

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

設(shè)a球上升高度h時，兩球的速度大小為v，根據(jù)ab系統(tǒng)的機械能守恒得：3mgh=mgh+?（3m+m）v2，解得：，此后繩子恰好松弛，a球開始做初速為的豎直上拋運動，再對a球，根據(jù)機械能守恒：mgh+=mgH，解得a球能達到的最大高度：H=1.5h，故C正確，ABD錯誤。2、C【解析】

四個電容器，C電容為30F，最大，儲存電荷本領(lǐng)最大；A.電容為22μF，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.電容為470μF，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.電容為30F，與結(jié)論相符，選項C正確；D.電容為1000μF，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、B【解析】A.物體下降h高度的過程中，重力做功mgh，則重力勢能減小mgh.故A錯誤；B.根據(jù)牛頓第二定律知，合力為2mg，根據(jù)動能定理知，合力做功為2mgh，則動能增加2mgh.故B正確；C.重力勢能減小mgh，動能增加2mgh，則機械能增加了mgh.故C錯誤，D錯誤．故選：B.點睛：根據(jù)重力做功判斷重力勢能的變化，根據(jù)合力做功判斷動能的變化，根據(jù)動能和重力勢能的變化判斷機械能的變化．4、C【解析】

人在和地面接觸時，人的速度減為零，由動量定理可知（F-mg）t=?P；而腳尖著地可以增加人著地的時間，可以減小動量的變化率，故減小受到地面的沖擊力，故C正確，ABD錯誤．故選C．5、D【解析】

宇航員用彈簧秤豎直懸掛質(zhì)量為m的鉤碼向上加速時，彈簧秤的示數(shù)為F，

則有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充當向心力：mv2r=mg【點睛】本題是衛(wèi)星類型的問題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動，由中心天體的萬有引力提供向心力。重力加速度g是聯(lián)系星球表面宏觀物體運動和天體運動的橋梁。6、BC【解析】

試題分析：對物塊分析，物塊相對于地的位移為，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時具有的動能，故A錯誤．對小車分析，小車對地的位移為l，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為，故B正確．物塊相對于地的位移大小為，則物塊克服摩擦力所做的功為，故C正確．根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：，則物塊和小車增加的機械能為，故D錯誤.7、AD【解析】

AB、在a點對小球：F-mg=m，輕桿對小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根據(jù)牛頓第三定律知，在a點，小球?qū)p桿作用力大小為84N，方向豎直向下，故A正確，B錯誤。CD、在b點對小球：mg-F=m，輕桿對小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根據(jù)牛頓第三定律知，在b點，小球?qū)p桿的壓力大小為4N，方向豎直向下，故C錯誤，D正確。8、ACD【解析】

在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．AB.在探究向心力和角速度的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要半徑、質(zhì)量都相同，則需要將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處．故A正確，B錯誤；C.探究向心力和半徑的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要質(zhì)量、角速度都相同，如角速度相同，則應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確．D.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，即將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處，故D正確．9、AB【解析】

帶電粒子所受的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于粒子帶負電，因此電場垂直于等勢線向上，c的電勢一定最高，故A正確．從M到P過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，因此，粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能大，粒子在M點時的動能一定比在P點時的動能?。蔅正確，C錯誤．MN間的電勢差等于NP間的電勢差，根據(jù)W=qU知，粒子從M點到N點電場力做的功等于粒子從N點到P點電場力做的功，故D錯誤．故選AB.【點睛】掌握帶電粒子的運動軌跡與力的方向的關(guān)系是解題的前提，靈活應(yīng)用場強方向與等勢面垂直，以及電場力做功與動能、電勢能變化的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．10、ACD【解析】

A.因整體的質(zhì)量增大，整體的加速度小于原來的加速度，故物體回到平衡位置時的速度大小比原來小，故A正確；B.振子在最大位移處時系統(tǒng)只有彈簧的彈性勢能，彈性勢能不變，根據(jù)機械能守恒定律可知到達平衡位置的動能，即最大動能不變，故B錯誤；C.根據(jù)周期公式：可知總質(zhì)量增大，則周期增大，所以新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時間比原振子大，故C正確；D.因為彈簧的最大伸長量不變，故振子的振幅不變；故D正確。二、實驗題11、ACACBD0.10.4001.000.10【解析】

第一空、AC打點計時器需要使用交流電源，需要用刻度尺測量計數(shù)點之間的距離，打點計時器本身就是計量時間的儀器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打點計時器所用的電源頻率是50Hz，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點，計數(shù)點與計數(shù)點之間有5個時間間隔，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打計數(shù)點B時紙帶的瞬時速度大小為vB===10-2m/s=0.400m/s。第五空、1.00由逐差法可求小車的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。第六空、0.10打D點時小車的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，從打下計數(shù)點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=mgsBD+mvB