云南省鎮(zhèn)康縣第一中學2022年物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學年高一下物理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，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，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、(本題9分)用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球對軌道壓力的大小F．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m2、(本題9分)小船橫渡一條河，船頭開行方向始終與河岸垂直，小船相對靜水的速度大小不變．小船由A到B的運動軌跡如圖所示，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3、有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v4、因首次比較精確地測出引力常量G，被稱為“稱量地球質量第一人”的科學家是A．伽利略 B．開普勒 C．卡文迪許 D．牛頓5、(本題9分)如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R，一質量為m的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，當它由軌道頂端A從靜止開始下落，恰好運動到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為A．μmgR B．mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR6、(本題9分)一質點做曲線運動，下列說法正確的是()A．質點速度方向保持不變B．質點加速度方向時刻在改變C．質點速度方向一定與加速度方向相同D．質點速度方向一定沿曲線的切線方向7、(本題9分)在水平地面上固定一高度為、傾角為的光滑斜面,在斜面頂端分別平拋一小球、由靜止釋放一完全相同的小球,兩球恰好在斜面底端相遇,則（）A．小球的初速度大小為B．兩小球釋放的時間間隔為C．兩小球從斜面頂端到斜面底端的過程中動能變化量不同D．小球落到斜面底端時速度與水平方向夾角的正切值為8、(本題9分)對于質量不變的物體，下列關于動量的說法正確的是（）A．若物體的速度不變，動量一定不變B．若物體的速率不變，動量一定不變C．若物體動能變化，動量一定變化D．若物體動量變化，動能一定變化9、(本題9分)如圖所示，三個小球A、B、C的質量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內運動，彈簧在彈性限度內，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL10、(本題9分)如圖(a)所示，兩平行正對的金屬板A、B間相距為dAB，兩板間加有如圖(b)所示的交變電壓，質量為m，帶電量為+q的粒子（不計重力）被固定在兩板的正中間P處，且.下列說法正確的是A．由靜止釋放該粒子，一定能到達B板B．由靜止釋放該粒子，可能到達B板C．在和兩個時間段內運動的粒子加速度相同D．在期間由靜止釋放該粒子，一定能到達A板11、如圖所示，在勻強電場中有邊長L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，場強方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D點電勢大小為4.5VB．D點電勢大小為3VC．勻強電場場強大小為150V/m，場強方向沿BDD．勻強電場場強大小為300V/m，場強方向沿AC12、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s．取g=10m/s2，關于力對小孩做的功，以下結果錯誤的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J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)如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．(1)打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）．A．直流電源

B．交流電源(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是_______（選填選項前的字母）．A．把長木板右端墊高

B．改變小車的質量(3)在不掛重物且______（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點

B．計時器打點(4)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________．(5)以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________．根據(jù)功與能的關系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是_________．(6)假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關系的是______________．A．B．C．D．14、（10分）(本題9分)探究做功與速度變化的關系實驗中，某同學利用如圖所示的裝置，通過數(shù)根相同的橡皮條、打點計時器和光滑板面，來探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關系。每次改變橡皮條的根數(shù)，將小車拉到的光滑板面相同位置由靜止釋放。得到數(shù)據(jù)如表所示，則下述說法中正確的是（______）ABC橡皮條數(shù)速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加B．改變橡皮條的根數(shù)重新做的這4次實驗，必須不斷改變板面與水平面的傾角C．從表格A列和B列對比，可以判斷在誤差允許范圍內，橡皮條做功與小車速度成正比例關系D．從表格A列和C列對比，可以判斷在誤差允許范圍內，橡皮條做功與小車速度平方成正比例關系三、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）在廣東珠海開展的第十一屆中國國際航空航天博覽會上，空軍“八一”飛行表演隊的6架殲10戰(zhàn)斗機為現(xiàn)場數(shù)千名觀眾帶來了一場震撼的飛行表演．某次飛行表演中，飛行員駕駛飛機在豎直面內做半徑為R的圓周運動，在飛機剛進入圓周最低點時傳感器顯示飛行員對座椅的壓力是重力的4倍，最高點時飛行員頭朝下，傳感器顯示飛行員對座椅的壓力和重力大小相等，已知飛機質量（含飛行員）為m、重力加速度為g，空氣阻力不計．求：（1）最高點時飛機的速度（2）飛機最低點到最高點過程中發(fā)動機對飛機做的功（3）如果飛行員能承受的最大加速度為8g（g為重力加速度），則飛機從最高點回到最低點過程發(fā)動機做功不能超過多少16、（12分）如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L＝0.2m，動摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定有一輕質彈簧，現(xiàn)有一可視為質點的小球，小球質量m＝0.2kg，壓縮輕質彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：(1)小球到達N點時速度的大??；(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能．17、（12分）(本題9分)人造地球衛(wèi)星P繞地球球心作勻速圓周運動，已知P衛(wèi)星質量為m，距地球球心的距離為r，地球的質量為M，引力常量為G.(1)求衛(wèi)星P與地球間的萬有引力；(2)現(xiàn)有另一地球衛(wèi)星Q，Q繞地球運行的周期是衛(wèi)星P繞地球運行周期的8倍，且P、Q的運行軌跡位于同一平面內，如圖所示，求衛(wèi)星P、Q在繞地球運行過程中，兩星間相距最遠時的距離多大？

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、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結合，重點是斜率和截距2、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錯誤．3、B【解析】

設小船相對靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時過河的時間為回程時船頭與河岸所成角度為，回程的時間由題意知回程時水流方向合速度為零即：解得故B對；ACD錯；綜上所述本題答案是：B4、C【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，牛頓得到萬有引力定律之后，并沒有測得引力常量，首次比較精確地測出引力常量的科學家是卡文迪許，稱為“稱量地球質量第一人”的科學家。A.伽利略與分析不符，A錯誤B.開普勒與分析不符，B錯誤C.卡文迪許與分析相符，C正確D.牛頓與分析不符，D錯誤5、D【解析】

BC段物體受摩擦力f=μmg，位移為R，故BC段摩擦力對物體做功W=-fR=-μmgR；對全程由動能定理可知，mgR+W1+W=0，解得W1=μmgR-mgR；故AB段克服摩擦力做功為W克=mgR-μmgR。A.μmgR，與結論不相符，選項A錯誤；B.mgR，與結論不相符，選項B錯誤；C.－mgR，與結論不相符，選項C錯誤；D.(1－μ)mgR，與結論相符，選項D正確；6、D【解析】

A.做曲線運動過程中，質點的速度方向時刻在變化著，速度方向不變的為直線運動，A錯誤；B.平拋運動是曲線運動，但加速度方向恒定不變，B錯誤；C.做曲線運動過程中，速度方向和合力方向不共線，故速度方向和加速度方向一定不共線，C錯誤；D.質點做曲線運動過程中速度方向沿曲線的切線方向，D正確．故選D7、BD【解析】做平拋運動的物體：，；解得，，選項A錯誤；沿斜面下滑的物體：a=gsinθ，解得：，則P、Q兩小球釋放的時間間隔為，選項B正確；兩小球從斜面頂端到斜面底端的過程中動能變化量等于重力做功mgh，則動能變化量相同，選項C錯誤；小球P落到斜面底端時；速度與水平方向夾角的正切值為，選項D正確；故選BD.點睛：解決本題的關鍵知道兩個物體的運動規(guī)律；平拋運動在水平方向勻速運動，豎直方向上做自由落體運動，抓住兩球運動的位移相等，結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解．8、AC【解析】

A.因為速度是矢量，速度不變，即大小和方向都不變，由可知，動量是不變的，故A正確。B.因為速度是矢量，速率不變，即速度的大小不變，但是方向可能變化，因為動量是時矢量，速度的方向變化，動量也變化，故B錯誤。C.因為動能是標量，動能變化了，說明速度的大小變化，所以動量也一定變化，故C正確。D.因為動量是矢量，動量變化，可能是速度的方向變化，而大小不變，因為動能是標量，速度的方向變化而大小不變，動能不變，故D錯誤。9、AB【解析】A的動能最大時，設B和C受到地面的支持力大小均為F，此時整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動能達到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當A達到最低點時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯誤；A球達到最大動能后向下做減速運動，到達最低點時三個小球的動能均為零，由機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．10、AD【解析】試題分析:A、C、在t=0時釋放該粒子，在0-T/2這段時間內粒子所受電場力方向向右，粒子向右做勻加速直線運動，設加速度為a，末速度為,在T/2～T這段時間內，正電荷所受電場力方向向左，將向右做勻減速運動，末速度為0；然后又向右加速，再減速，最終將達到B板，故A正確、C錯誤．B、畫出各個時刻在電場中運動的速度-時間圖象如圖所示：可知粒子t=T/4時刻釋放的粒子圍繞P點做往復運動，而，則始終不能打在兩邊的板上，選項B錯誤．D、帶正電粒子先加速向B板運動、再減速運動至零；然后再反方向加速運動、減速運動至零；如此反復運動，每次向左運動的距離大于向右運動的距離，最終打在A板上，選項D正確．故選AD．考點：考查帶電粒子在勻強電場中的運動．名師點睛：解決本題的關鍵會根據(jù)物體的受力判斷物體的運動，通過加速度的方向與速度方向的關系得出物體的運動規(guī)律．本題也可以通過速度-時間圖象進行分析．11、AD【解析】

AB.根據(jù)菱形ABCD的對角線垂直平分，其交點為O點，則B、O、D電勢相等，所以D點電勢大小為4.5V，故A正確，B錯誤；CD.電場方向和等勢線垂直，順電場線方向電勢降低，所以場強方向沿AC，計算AC長度為3cm，AC電勢差為9V，得出勻強電場場強大小為9V/3cm=300V/m故C錯誤D正確。12、BCD【解析】

A.根據(jù)動能定理，則合外力做功，選項A正確；B.阻力做功，選項B錯誤；C.重力做功WG=mgh=750J，選項C錯誤；D.支持力做功為零，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選BCD.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BABmgx2質量A【解析】

(1)[1]打點計時器均使用交流電源；A.直流電源與分析不符，故A錯誤；B.交流電源與分析相符，故B正確；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；(3)[3]平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；(4)[4]小車拖動紙帶移動的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此拉力對小車做的功：[5]小車做勻變速直線運動，因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度，則有：(5)[6]由圖示圖線可知：縱截距為：則隨變化的表達式為：[7]功是能量轉化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為，則代入單位后，的單位為，所以與該斜率有關的物理量為質量；(6)[8]若重物質量不滿足遠小于小車質量，則繩子對小車的拉力實際不等于重物的重力，由和可得：由動能定理得：而：則實際圖線的斜率：，重物質量與小車質量不變，速度雖然增大，但斜率不變；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C正確；B.與分析不符，故D錯誤．【名師點睛】實驗總存在一定的誤差，數(shù)據(jù)處理過程中，圖象讀數(shù)一樣存在誤差，因此所寫函數(shù)表達式的比例系數(shù)在一定范圍內即可；第（6）問有一定的迷惑性，應明確寫出函數(shù)關系，再進行判斷．14、AD【解析】

A.實驗中我們要設法