上海市閔行區(qū)七寶中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)我們絕不會看到：一個放在水平地面上的物體，靠降低溫度可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動能，使這個物體運動起來．其原因是()A．違背了能量守恒定律B．在任何條件下內(nèi)能不可能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，只有機(jī)械能才能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的D．以上說法均不正確2、(本題9分)跳臺滑雪是利用自然山形建成的跳臺進(jìn)行的滑雪運動之一，起源于挪威。運動員腳著特制的滑雪板，沿著跳臺的傾斜助滑道下滑，借助下滑速度和彈跳力，使身體躍入空中，在空中飛行約4-5秒鐘后，落在山坡上。某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中()A．所受合外力始終為零 B．所受摩擦力大小不變C．合外力做功一定為零 D．機(jī)械能始終保持不變3、在蹦床比賽中，從運動員接觸蹦床面到運動至最低點的過程中（忽略空氣阻力的影響），以下說法正確的是A．運動員重力勢能的改變與零勢能參考面的選取有關(guān)B．蹦床的彈力做負(fù)功，彈性勢能增加C．運動員的動能始終減小D．運動員機(jī)械能守恒4、(本題9分)質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓管軌道內(nèi)運動，小球的直徑略小于圓管的直徑，如圖所示．已知小球以速度v通過最高點時對圓管的外壁的壓力恰好為mg，則小球以速度通過圓管的最高點時()．A．小球?qū)A管的內(nèi)、外壁均無壓力B．小球?qū)A管的內(nèi)壁壓力等于C．小球?qū)A管的外壁壓力等于D．小球?qū)A管的內(nèi)壁壓力等于mg5、(本題9分)如圖所示是我國一種傳統(tǒng)的民族體育項目“押加”，實際上相當(dāng)于兩個人拔河．如果繩質(zhì)量不計，且保持水平，甲、乙兩人在“押加”比賽中甲獲勝．則下列說法中正確的是A．甲對乙的拉力始終大于乙對甲的拉力B．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小C．甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D．只有當(dāng)甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小才等于乙對甲的拉力大小6、(本題9分)牛頓曾經(jīng)設(shè)想：在一座高山上水平架起一門大炮，只要這門炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停地轉(zhuǎn)而不會掉下來。在不計空氣阻力的情況下，下列關(guān)于炮彈的速度及運動情況的描述正確的是A．如果炮彈的速度是1km/s，它必將落到地球表面B．如果炮彈的速度是7km/s，它將不會落到地球表面C．如果炮彈的速度是13km/s，它將圍繞地球運動D．無論炮彈的速度是多大，它都將圍繞地球運動7、(本題9分)關(guān)于重力勢能，以下說法正確的是（）A．重力勢能的大小是相對的B．重力勢能的變化量跟物體運動路徑無關(guān)C．如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8JD．如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的8、如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度使它在豎直面內(nèi)做圓周運動，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點和最高點，則細(xì)桿對小球的作用力可能是A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力9、(本題9分)如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為370，傳送帶以4m/s的速率順時針運轉(zhuǎn)．某時刻在傳送帶上端A處無初速度的放上一質(zhì)量為lkg的小物塊（可視為質(zhì)點），物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，則小物塊從A到B的過程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．運動的時間為2sB．小物塊對皮帶做的總功為0C．小物塊與傳送帶相對位移為1.5mD．小物塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為3J10、一物體豎直向上拋出，從開始拋出到落回拋出點所經(jīng)歷的時間是t，上升的最大高度是H，所受空氣阻力大小恒為F，則在時間t內(nèi)()A．物體受重力的沖量為零B．在上升過程中空氣阻力對物體的沖量比下降過程中的沖量小C．物體動量的變化量大于拋出時的動量D．物體機(jī)械能的減小量等于FH11、如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大12、如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連。A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運動（不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)）。則下列說法中正確的是（）A．B和A的運動一定是簡諧運動B．B對A的靜摩擦力方向一定水平向右C．B對A的靜摩擦力與彈簧的彈力始終大小相等D．B對A的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T＝0.1s.(1)根據(jù)________計算各點瞬時速度，且vB＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在圖示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線________，并根據(jù)圖線求出a＝________m/s2.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是________m/s，此速度的物理意義是________．14、（10分）如圖所示為研究平拋運動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進(jìn)行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應(yīng)是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點，重復(fù)多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）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)AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，其下端B與水平直軌平滑相切，如圖1所示．一小木塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿軌道下滑，最后停在C點．已知圓軌道半徑為R，小木塊的質(zhì)量為m，小木塊與水平直軌道間的動摩擦因數(shù)為μ．重力加速度為g．求：(1)小木塊運動到B點時速度的大小vB；(2)小木塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時，所受軌道支持力的大小NB；(3)B、C兩點之間的距離x．16、（12分）質(zhì)量為m=4kg的風(fēng)車，在與水平面成θ=37°角的斜向上拉力F=40N的恒力作用下沿粗糙水平面運動，風(fēng)車所受的空氣阻力不能忽略，其大小與速度大小成正比，比例系數(shù)k未知。今測得風(fēng)車運動的v-t圖像如圖所示，且AB是t=0時曲線的切線，B點的坐標(biāo)為（4，15），CD平行于t軸（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）(1)風(fēng)車開始階段做什么運動？最后做什么運動？(2)求當(dāng)v0=5m/s和v1=10m/s時，物體的加速度大??；(3)求比例系數(shù)k及風(fēng)車與水平面間的動摩擦因數(shù)。17、（12分）(本題9分)某天文愛好者在地面觀測衛(wèi)星和衛(wèi)星繞地球做圓周運動的情況，測得時間內(nèi)衛(wèi)星運動的弧長為，衛(wèi)星與地心的連線轉(zhuǎn)過的角度為．已知萬有引力常量為，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）若已知衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為衛(wèi)星軌道半徑的兩倍，求衛(wèi)星運行的周期．

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、C【解析】試題分析：不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在一定的條件下，內(nèi)能也能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，能量的轉(zhuǎn)化都是通過做功來實現(xiàn)的．考點：能量的轉(zhuǎn)化點評：能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，這是熱力學(xué)第二定律的關(guān)鍵，一切與宏觀熱現(xiàn)象有關(guān)的熱力學(xué)問題都具有方向性，所以內(nèi)能向其他形式的能轉(zhuǎn)化時需要外界的其他幫助才能實現(xiàn)．2、C【解析】

運動員做曲線運動，合力方向與速度不共線；運動員所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根據(jù)動能定理可知合外力做功；運動員的動能不變，勢能減小，則機(jī)械能減小.【詳解】運動員做曲線運動，合力方向與速度不共線，所受的合力不為零，選項A錯誤；運動員所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知運動員沿AB下滑過程中，摩擦力減小，選項B錯誤；根據(jù)動能定理可知，動能的變化量為零，可知合外力做功一定為零，選項C正確；運動員的動能不變，勢能減小，則機(jī)械能減小，選項D錯誤；故選C.3、B【解析】

A.重力勢能的改變?nèi)Q于位置的變化，和零勢能面的選取無關(guān)，故A錯誤；B.蹦床的彈力向上，對人做負(fù)功，彈性勢能增加，選項B正確；C.運動員在剛接觸蹦床時，重力大于彈力，運動員繼續(xù)加速；因彈力增加，故加速度減小，但運動員的速度增加，直到彈力等于重力為止，此后做減速運動，故動能先增大后減小，故C錯誤；D.運動員和蹦床系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，但是運動員的機(jī)械能不守恒，選項D錯誤。4、B【解析】

以小球為研究對象,小球以速度v通過最高點C時,根據(jù)牛頓第二定律得

當(dāng)小球以速度通過圓管的最高點,根據(jù)牛頓第二定律得:

計算得出負(fù)號表示圓管對小球的作用力向上,即小球?qū)A管的內(nèi)壁壓力等于，故B正確；故選B。5、B【解析】

“押加”比賽中兩隊對繩子的拉力等大反向，之所以甲獲勝，原因是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力.【詳解】甲對繩的拉力和繩對甲的拉力為作用力和反作用力，而繩對乙的拉力和乙對繩的拉力是一對相互作用力；而繩子上張力是相同的，故甲拉乙的力與乙拉甲的力大小始終相等，與運動狀態(tài)無關(guān)，但二者不是作用力和反作用力，故A、C、D錯誤，B正確；故選B.【點睛】本題考查物理知識在生活中的應(yīng)用，由此題的知識我們可以知道，在拔河比賽中要挑選一些體重大的同學(xué)，以增加與地面之間的最大靜摩擦力.6、A【解析】

根據(jù)，解得：，因，則當(dāng)r=R時有；A.如果炮彈的速度是1km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項A正確；B.如果炮彈的速度是7km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項B錯誤；C.如果炮彈的速度是13km/s>7.9km/s，則它將脫離地球的引力，不再圍繞地球運動，選項C錯誤；D.由以上分析可知，選項D錯誤.7、AB【解析】

A．由定義式可知，重力勢能的大小是相對的，故A正確；B．重力勢能的變化量取決于重力所做的功，與運動路徑無關(guān)，故B正確；C．一個物體克服重力做功8J，則重力勢能增加8J，故C錯誤；D．對于同一參考平面，正的重力勢能一定比負(fù)的重力勢能大，故D錯誤；故選AB．【點睛】重力勢能大小為mgh，h為物體相對于零勢能面的高度；重力做功和路徑無關(guān)，重力勢能的變化量也與路徑無關(guān)．重力勢能的正負(fù)表示大?。?、AB【解析】

在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現(xiàn)為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據(jù)mg得，v，若v，桿子表現(xiàn)為拉力，若，桿子表現(xiàn)為支持力，故AB正確，CD錯誤。9、BD【解析】開始階段，由牛頓第二定律得：，解得：，物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間為：，通過的位移為：，由于，可知物體與傳送帶不能保持相對靜止，速度相等后，物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，根據(jù)，解得，故運動的總時間為，故A錯誤；小物塊對皮帶做的總功即是滑動摩擦力對傳送帶所做的功為：，而，故，故B正確；前0.5s內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運動，相對位移：，后0.5s內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運動，相對位移：，物塊相對于傳送帶的位移：，故C錯誤；小物塊相對于傳送帶的路程：，因小物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：，故D正確；故選BD.【點睛】小物塊放上A，開始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，以及運動到與傳送帶速度相同所需的時間和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，兩者不能保持相對靜止，速度相等后，小物塊所受的滑動摩擦力沿斜面向上，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出到達(dá)B點的時間，從而得出小物塊從A到達(dá)B的時間．前半段時間內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運動，后半段時間內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運動，相對位移為二者之差，相對路程為二者之和．10、BC【解析】

重力的沖量I=mgt，故A錯誤；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度較大，用時小，故在上升過程中空氣阻力對物體的沖量Ft較小，所以B正確；設(shè)拋出的速度為v0，下降回到拋出點的速度為v，取向上為正方向，則動量的變化量為-mv-mv0大于拋出時的動量mv0，所以C正確；因上升和下落阻力均做負(fù)功，所以減少的機(jī)械能為2FH，D錯誤．11、BD【解析】

A.因小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負(fù)電，故A錯誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢線，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負(fù)功，導(dǎo)致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；12、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往復(fù)運動，受力分析可知彈簧的彈力提供回復(fù)力，滿足回復(fù)力F=-kx，故都做簡諧運動；故A項符合題意.BCD.設(shè)彈簧的形變量為x，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a=-kx對A：f=Ma=-Mkx可見B對A的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量x成正比；B對A的靜摩擦力方向在平衡位置右側(cè)向左，在平衡位置左側(cè)向右；故B項不合題意，C項不合題意，D項符合題意.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度1.38m/s3.90m/s11.7m/s20.12m/s打點計時器打下計時點A【解析】

（1）相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大小，即vB=x（2）作圖時注意，盡量使描繪的點落在直線上，若不能落地直線上，盡量讓其分布在直線兩側(cè)，如圖所示：根據(jù)圖線求出小車運動的加速度：a=Δv（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標(biāo)是零時刻的速度為0.12m/s，此速度的物理意義是：此速度的物理意義是打點計時器打下計時點A時紙帶對應(yīng)的速度。14、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動的規(guī)律相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，該實驗不能得出平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律。A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

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