四川省威遠中學2021-2022學年高一物理第二學期期末檢測試題含解析

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?？荚嚱Y(jié)束后，請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、如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C。在自行車勻速騎行時，下列說法正確的是A．A、B兩點的角速度大小相等B．B、C兩點的線速度大小相等C．A點的向心加速度小于B點的向心加速度D．C點的向心加速度小于B點的向心加速度2、(本題9分)如圖所示，用水平力F拉著重為100N的物體，在水平地面上向左勻速移動了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則A．重力做的功是500JB．拉力做的功為100JC．拉力大小為120ND．拉力大小為100N3、(本題9分)關(guān)于離心運動，下列說法中正確的是（）A．物體突然受到向心力的作用，將做離心運動B．做勻速圓周運動的物體，在外界提供的向心力突然變大時將做離心運動C．做勻速圓周運動的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運動D．做勻速圓周運動的物體，當外界提供的向心力突然消失或變小時將做離心運動4、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g．小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR5、(本題9分)如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．a(chǎn)衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大C．c加速可以追上同一軌道上的b，b減速可以等候同一軌道上的cD．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度6、一定質(zhì)量的氣體，溫度由-13℃升高到117℃，若保持體積不變，它的壓強的增加量是原來壓強的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍7、如圖所示,長為L的細繩的一端固定于O點,另一端系一個小球,在O點的正下方L/2釘一個光滑的釘子A,小球開始時θ=60°的位置擺下.則細繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運動的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運動的角速度之比為1：28、如圖所示，長為l的輕桿兩端各固定一個小球（均可視為質(zhì)點），兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m，輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時，A球速度為。則此時A．B球的速度大小為B．B球的速度大小為C．桿對B球的支持力為mgD．桿對A球的拉力為2mg9、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”。如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點時（）A．車對橋的壓力比汽車的重力小B．車對橋的壓力比汽車的重力大C．車的速度越大，車對橋面的壓力越大D．向心力由汽車所受重力、橋面對其支持力和摩擦力提供10、(本題9分)已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．該衛(wèi)星距離地面的高度為B．該衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度C．該衛(wèi)星運行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度D．該衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度11、(本題9分)某同學將一個質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為H.設(shè)上升過程中空氣阻力f大小恒定.則在上升過程中A．小球的動能減小了(f+mg)HB．小球機械能減小了fHC．小球重力勢能減小了mgHD．小球克服空氣阻力做功(f+mg)H12、(本題9分)一輛汽車質(zhì)量m=2.0t，汽車與路面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R=50m(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2)問：若路面水平，汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車速度不可能是A．9m/sB．10m/sC．11m/sD．12m/s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)“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗中，用光電門測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度（實驗中A、B、C、D四點高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機默認），求得擺錘在該位置的重力勢能，進而研究勢能與動能轉(zhuǎn)化時的規(guī)律。(1)實驗時，把________點作為零勢能點。(2)若實驗測得D點的機械能明顯偏小，造成該誤差的原因可能是（__________）A．擺錘在運動中受到空氣阻力的影響B(tài)．光電門放在D點的右側(cè)C．光電門放在D點的左側(cè)D．擺錘在A點釋放時有初速度14、（10分）某物理課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。（1）除了甲圖中所給器材以及交流電源和導線外，為完成實驗在下列器材中，還必須使用的器材是____。（選填正確選項的字母）A．秒表B．天平（含砝碼）C．彈簧測力計D．刻度尺（2）在實驗中，得到一條符合要求的打點紙帶，如乙圖所示。已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，已測量出相鄰計數(shù)點間距為x1、x2、x3、x4、x5、x6。為了減小實驗誤差，較準確得出小車的加速度，則小車加速度的表達式為a=_____。（3）某組同學在驗證加速度與力的關(guān)系時，獲得數(shù)據(jù)后，在坐標系中作出了如丙圖所示的a-F圖象。①此圖線不過坐標原點的原因是____________。②這組同學使用的小車的質(zhì)量為___kg。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)如圖所示，半徑R=3m的光滑圓弧軌道BC豎直固定在光滑水平地面上，C端切線水平；與C端等高的長木板質(zhì)量M=4kg靠緊圓弧軌道；A點在圓弧軌道所在豎直面內(nèi)，與B端的高度差h=0.8m．質(zhì)量為m=3kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從A點以v0=3m/s的水平初速度拋出，運動到B端恰好沿著切線方向進入圓弧軌道BC，最后與長木板相對靜止．小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．求：（1）小物塊運動至B端時的速度大小和方向；（1）小物塊滑至C端時，圓弧軌道對它的支持力大?。唬?）長木板的最小長度．16、（12分）從離地足夠高處無初速度釋放一小球，小球質(zhì)量為0.2kg，不計空氣阻力，g取10m/s2，取最高點所在水平面為零勢能參考平面.求：（1）第2s末小球的重力勢能；（2）3s內(nèi)重力所做的功及重力勢能的變化；（3）3s內(nèi)重力對小球做功的平均功率.17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接。有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計)，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示。滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，與半圓弧軌道BC間的動摩擦因數(shù)未知，g取10m/s2。求：（1）滑塊到達B處時的速度大小；（2）若到達B點時撤去F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達最高點C，滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功。

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】

A.AB兩點在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點，所以兩點的線速度相等，根據(jù)v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等。故A錯誤；B.BC兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，半徑不相等，根據(jù)v=rω可知線速度不相等。故B錯誤；C.AB兩點的線速度相等，根據(jù)an=v2r，AD.BC點的角速度是相等的，根據(jù)an=ω2r，C點的半徑比較大，所以C點的向心加速度大于B點的向心加速度，故D錯誤；2、B【解析】

A.物體在水平地面上向左勻速移動了5m，在重力方向上沒有移動距離，所以重力對物體做的功為0J，故A錯誤。B.根據(jù)做功的公式：W=Fs代入數(shù)據(jù)得拉力做功為：W=20N×5m=100J故B正確；CD.物體做勻速運動，所以拉力：20NCD錯誤。3、D【解析】A、所有遠離圓心的運動都是離心運動，只要合力小于需要的向心力即可，不一定為零，故A錯誤；B、做勻速圓周運動的物體，在外界提供的向心力突然變大時做向心運動，故B錯誤；C、做勻速圓周運動的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就會偏離圓軌道，但可能是向心運動，故C錯誤；D、做勻速圓周運動的物體，當外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時將做離心運動，故D正確．點睛：做圓周運動的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動．所有遠離圓心的運動都是離心運動，但不一定沿切線方向飛出，做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將沿切線做直線運動．4、C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤．【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高．5、B【解析】

A.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有GmMr2=mv解得衛(wèi)星線速度v=GM由圖可知，ra＜rb=rc，則b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故選項A不合題意；B.由v=GMr知，aC.c加速要做離心運動，不可以追上同一軌道上的b；b減速要做向心運動，不可以等候同一軌道上的c，故選項C不合題意；

D.由向心加速度a=GMr2知，b、c的向心加速度大小相等，且小于6、A【解析】

氣體的狀態(tài)參量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：解得：壓強增加量與原壓強的比值：即壓強的增加量是原來壓強的0.5倍；A．0.5倍，與結(jié)論相符，選項A正確；B．倍，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．倍，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．2倍，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；7、ABD【解析】

A．在最低點由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄蛐牧Γê狭Γ┰龃鬄樵瓉淼?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點的過程中，由動能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達最低點的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯誤；D．根據(jù)ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄式撬俣茸優(yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；8、BCD【解析】

對A、B球整體，重心在O位置，故A、B球整體繞著O點做勻速圓周運動，角速度是相等的，故根據(jù)v=rω，速度之比為2：1，故vB=，故A錯誤，B正確。桿對B球的作用力為FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向豎直向上，故C正確。桿對A球的作用力為FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向豎直向上，故D正確。9、BC【解析】

ABD.汽車通過凹形橋最低點時，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根據(jù)N=mg+m10、BCD【解析】

A.萬有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A錯誤；B.第一宇宙速度為，r＞R，所以衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由v=ωr可知，該衛(wèi)星運行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度，選項C正確；D.衛(wèi)星運行的向心加速度，地表重力加速度為，衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確；11、AB【解析】

A.小球上升的過程中，重力和阻力都做負功，根據(jù)動能定理得:-mgH-fH=△Ek，則得動能的減小量等于mgH+fH；故A正確.B.根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機械能的變化量；在上升過程中，物體克服阻力做功fH，故機械能減小fH；故B正確.C.小球上升H，故重力勢能增加mgH；故C錯誤.D.在上升的過程中，小球克服空氣阻力做功fH；故D錯誤.12、CD【解析】汽車轉(zhuǎn)彎時，靜摩擦力提供向心力，要不側(cè)滑：f≤μmg；又因圓周運動有：f=mv2R得：v≤點睛：熟記摩擦力公式和向心力公式是解決本題的關(guān)鍵，分析向心力是由哪些力提供的．通常這樣找向心力：沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運動的向心力．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D；ABC【解析】

（1）由于重錘的高度都是相對于D點的，因此選擇D點為零勢能點，將把光電門傳感器放在標尺盤最底端的D點，測出重錘速度，可以進行機械能守恒的驗證。

（2）若擺錘在運動中受到空氣阻力的影響，會出現(xiàn)機械能偏小，故A正確；若光電門放在D點的右側(cè)，因重力勢能與動能之和即為機械能，因此機械能明顯偏小，故B正確；若光電門放在D點的左側(cè)，因重力勢能與動能之和即為機械能，因此機械能明顯偏小，故C正確；擺錘在A點釋放時有初速度，則會導致機械能偏大，故D錯誤。故選ABC.【點睛】驗證機械能守恒的方法很多，但是其原理是一樣的，因此明確實驗原理是解決實驗的關(guān)鍵。14、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【解析】

第一空.依據(jù)實驗特點，打點計時器有計時功能，合力近似等于砂桶的重力，因此實驗中不需要秒表和彈簧測力計；但是要用天平測量小車及砂桶的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶計數(shù)點之間的距離，故AC錯誤，BD正確；第二空.由勻變速直線運動規(guī)律可知：x4-x1=a1T2；x5-x2=a1T2；x6-x3=a1T2；所以小車加速度的表達式為；第三空.當繩子上拉力時小車沒有加速度