福建省泉州市南安市僑光中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運(yùn)動(dòng)．在此物體下降h高度的過程中，下列說法中正確的是A．重力勢(shì)能減少了2mghB．機(jī)械能保持不變C．動(dòng)能增加了2mghD．機(jī)械能增加了2mgh2、(本題9分)下列物體運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒的是()A．沿斜坡勻速行駛的汽車 B．真空中自由下落的羽毛C．蹦床運(yùn)動(dòng)中越跳越高的運(yùn)動(dòng)員 D．在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球3、如圖所示，實(shí)線為一正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，虛線為其等勢(shì)面．A、B是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，C為另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列判斷正確的是()A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)C．將電子從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功D．將質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢(shì)能增加4、兩個(gè)物體質(zhì)量比為1∶4，速度大小之比為4∶1，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．2∶15、一輪船以一定的速度垂直河流向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動(dòng)時(shí)，輪船所通過的路程、過河所用的時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是（）A．水速越大，路程越長，時(shí)間越長 B．水速越大，路程越短，時(shí)間越短C．水速越大，路程和時(shí)間都不變 D．水速越大，路程越長，時(shí)間不變6、(本題9分)如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來相比A．推力F將增大 B．豎直墻面對(duì)小球A的彈力減小C．地面對(duì)小球B的彈力一定不變 D．兩個(gè)小球之間的距離增大7、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個(gè)質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點(diǎn)在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。取桌面為重力勢(shì)能的參考面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運(yùn)動(dòng)過程中其機(jī)械能E、動(dòng)能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．8、(本題9分)如圖所示，兩根長度不相同的細(xì)線分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)．設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是（）A．細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為B．小球m1和m2的角速度大小之比為C．小球m1和m2的向心力大小之比為D．小球m1和m2的線速度大小之比為9、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的足夠長傾斜傳送帶沿逆時(shí)針方向以恒定速率運(yùn)行，一個(gè)小物塊無初速度的放在傳送帶上端，傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，取傳送帶底端為零勢(shì)能面，下列描述小物塊速度v，重力勢(shì)能Ep，動(dòng)能Ek和機(jī)械能A．B．C．D．10、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將A、B連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個(gè)水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F做功為20JB．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時(shí)，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球B的機(jī)械能增加了20J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)為驗(yàn)證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度vB表達(dá)式為_____；

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出-H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)圖線斜率k=________時(shí)（用已知量g、d表示），可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢(shì)能減少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek將_______增加（選填“增加”、“減小”、“不變”）．12、（10分）(本題9分)做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。在該實(shí)驗(yàn)中，可以把重物所受的重力當(dāng)做小車受到的牽引力的前提條件是__________；如果利用同一小車和同一重物來完成本實(shí)驗(yàn)，則可以通過改變小車__________來改變牽引力做的功；在數(shù)據(jù)處理中，可以得出__________關(guān)系圖圖像是一條直線。

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

物體重力做功為，所以重力勢(shì)能減小，A錯(cuò)誤；物體所受的合力為，所以合力做功為，則動(dòng)能增加為，C正確；物體的機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，動(dòng)能增加2mgh，重力勢(shì)能減小mgh，則機(jī)械能增加mgh，BD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查了功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢(shì)能的減小量，合力做功等于動(dòng)能的增加量．2、B【解析】

A．沿斜坡勻速行駛的汽車,動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變化，則機(jī)械能不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.真空中自由下落的羽毛，只有重力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確；C.蹦床運(yùn)動(dòng)中越跳越高的運(yùn)動(dòng)員，因到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能不斷增加，則機(jī)械能不斷增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，則機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.3、C【解析】

A.AB兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；B.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，所以B點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)高于C點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C.A、B是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，它們之間的電勢(shì)差為0，所以將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功。故C正確；D.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，所以A點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)高于C點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)，將質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小。故D錯(cuò)誤。4、C【解析】

根據(jù)可知，故C正確，ABD錯(cuò)誤．5、D【解析】

運(yùn)用運(yùn)動(dòng)分解的思想，看過河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，當(dāng)輪船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π堕_行，即垂直河岸的速度不變，雖水速越大，但過河所用的時(shí)間不變；不過由平行四邊形定則知這時(shí)輪船的合速度越大，因此輪船所通過的路程越長。所以選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。6、BCD【解析】

先以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)平衡條件分析墻壁對(duì)A的彈力如何變化，再以AB整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件分析F如何變化和地面對(duì)小球B的彈力的變化．由庫侖定律分析兩球之間的距離如何變化．【詳解】以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，如圖所示：設(shè)B對(duì)A的庫侖力F與墻壁的夾角為θ，由平衡條件得豎直墻面對(duì)小球A的彈力為：N1=mAgtanθ將小球B向左推動(dòng)少許時(shí)θ減小，假設(shè)A球不動(dòng)，由于A、B兩球間距變小，庫侖力增大，A球上升，庫侖力與豎直方向夾角變小，則N1減?。僖訟B整體為研究對(duì)象，分析受力如圖所示，由平衡條件得：F=N1N2=（mA+mB）g則F減小，地面對(duì)小球B的彈力一定不變由上分析得到庫侖力，θ減小，cosθ增大，F(xiàn)庫減小，根據(jù)庫侖定律分析得知，兩球之間的距離增大由上述分析：故應(yīng)選：BCD．【點(diǎn)睛】本題考查了連接體問題的動(dòng)態(tài)平衡，整體法隔離法相結(jié)合是解決此類問題根本方法．7、CD【解析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件，結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題。【詳解】AB．小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點(diǎn)：，則在最高點(diǎn)小球的動(dòng)能：（最小動(dòng)能），在最高點(diǎn)小球的重力勢(shì)能：，運(yùn)動(dòng)的過程中小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能的和不變，機(jī)械能守恒，即：，故AB錯(cuò)誤；CD．小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確?！军c(diǎn)睛】本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。8、AC【解析】

A.對(duì)任一小球研究．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，豎直方向受力平衡，則：Tcosθ=mg，解得：，所以細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為：T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正確；B.小球所受合力的大小為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.兩小球的角速度之比為：ω1：ω2=，故B錯(cuò)誤；C.小球所受合力提供向心力，則向心力為：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比為：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正確；D.根據(jù)v=ωr，小球m1和m2的線速度大小之比為：v1：v2=，故D錯(cuò)誤．故選AC.9、BC【解析】

通過過程分析可以確定物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度：開始傳送帶的速度大于物體的速度，故滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，故物體的加速度a1=gsinθ+μgcosθ；當(dāng)物體的速度大于傳送帶的速度時(shí)，物體的所受摩擦力沿斜面向上，物體的加速度a2=gsinθ-μgcosθ，故【詳解】當(dāng)小物塊無初速度的放在傳送帶上端后，物體向下勻加速，當(dāng)加速到與傳送帶的速度相等后，由于傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，即是重力沿斜面向下的分力還大于滑動(dòng)摩擦力，合力沿斜面向下，繼續(xù)加速，故A錯(cuò)誤；取傳送帶底端為零勢(shì)能面，重力勢(shì)能為：EP=EP0-mgsinθ?x，EP隨x是一次減函數(shù)，故B正確；達(dá)到傳送帶速度之前，對(duì)物體由動(dòng)能定理可得：Ek【點(diǎn)睛】解答此類題目一般都是根據(jù)題意寫出函數(shù)表達(dá)式，再進(jìn)行判斷。比如通過受力分析確定物體的加速度，從而根據(jù)速度圖象的斜率等于物體的加速度來判定。10、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項(xiàng)A正確；把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)B的速度方向與繩子方向垂直，此時(shí)A的速度為零，設(shè)B的速度為v，則由動(dòng)能定理：，解得v=m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)細(xì)繩與圓形軌道相切時(shí)，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時(shí)和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關(guān)系可得h=0.225m選項(xiàng)C正確；B機(jī)械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD二、實(shí)驗(yàn)題11、d/t增加【解析】【分析】由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容；解：(1)已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度，故；(2)若減小的重力勢(shì)能等于增