內(nèi)蒙古烏拉特前旗第六中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，假設(shè)在某次比賽中運(yùn)動(dòng)員從10m高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力約為其重力的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為(不計(jì)空氣阻力)（）A．5m B．3m C．7m D．1m2、(本題9分)如圖所示，用水平恒力F拉著一物體沿水平面從A移到B的過程中，下列說法正確的是A．有摩擦力比無摩擦力時(shí)，力F做的功多B．物體加速運(yùn)動(dòng)比減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，力F做的功多C．物體無論怎樣運(yùn)動(dòng)，力F做的功相等D．有摩擦力與無摩擦力時(shí)，力F的平均功率相等3、(本題9分)如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺關(guān)于擺球的受力，下列說法正確的是A．?dāng)[球同時(shí)受到重力、拉力和向心力的作用B．向心力是由重力和拉力的合力提供的C．拉力等于重力D．拉力小于重力4、如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個(gè)正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，電場線與該六邊形所在平面平行。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為1V、2V、5V。則下列說法中正確的是()A．D、E、F三點(diǎn)的電勢分別為7V、6V、3VB．D、E、F三點(diǎn)的電勢分別為6V、4V、3VC．電場線方向從D指向AD．電場線方向從C指向F5、(本題9分)如圖，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車以速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，下面分析正確的是A．B．若火車速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)C．若火車速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外D．無論火車以何種速度行駛，對(duì)內(nèi)側(cè)軌道都有壓力6、(本題9分)下列物理量中，屬于矢量的是（）A．功B．功率C．重力勢能D．加速度7、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球,在光滑水平面以6m/s的速度垂直撞到墻上,碰撞后小球沿相反的方向運(yùn)動(dòng),反彈后的速度大小為4m/s,則碰撞前后小球速度的變化量Δv和動(dòng)能變化量ΔEk的大小為()A．Δv=2m/sB．Δv=10m/sC．ΔEk=0.6JD．ΔEk=3J8、(本題9分)如圖，電荷量分別為q和–q（q>0）的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同D．將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢能增加9、如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）。下列有關(guān)此過程的說法中正確的是A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．重物M的速度先減小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后減小10、(本題9分)如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為gRB．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgC．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為RD．整個(gè)過程中物塊機(jī)械能損失了3mgR11、(本題9分)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)B．如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對(duì)火車輪緣會(huì)有擠壓作用12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連。將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h。若整個(gè)過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，則下列說法正確的是()A．小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mghB．小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中，重力的瞬時(shí)功率先增大后減小C．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大D．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，圖(b)是用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D到0點(diǎn)的距離在圖中已標(biāo)出，重力加速度g取9.8m/s2，若重錘的質(zhì)量為1kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度=________m/s，重錘的動(dòng)能=________J．(2)從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中，重錘的重力勢能的減小量為_________J．(3)根據(jù)(1)、(2)計(jì)算，在誤差允許范圍內(nèi)，從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中，你得到的結(jié)論是____________________．(4)圖(c)是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是__________________．14、（10分）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示。為第一個(gè)點(diǎn)，為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，那么：?）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中點(diǎn)到__________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（2）從點(diǎn)到（1）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量__________，動(dòng)能增加量__________；請(qǐng)簡述兩者不完全相等的原因_______。（結(jié)果取三位有效數(shù)字）（3）若測出紙帶上所有點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度及物體下落的高度，則以為縱軸，以為橫軸畫出的圖像是圖中的__________。A．B．C．D．三、計(jì)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)如圖所示為某小區(qū)兒童娛樂的滑梯示意圖，其中AB為光滑斜面滑道，與水平方向夾角為37°，BC為水平粗糙滑道，與半徑為0.2m的1/4圓弧CD相切，ED為地面．已知通常兒童在粗糙滑道上滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5，A點(diǎn)離地面的豎直高度AE為2m，試求：(g取10m/s2)(1)兒童由A處靜止起滑到B處時(shí)的速度大?。?2)為了使兒童在娛樂時(shí)不會(huì)從C處脫離圓弧水平飛出，水平粗糙滑道BC長至少為多少？(B處的能量損失不計(jì))16、（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓豎直軌道BC相連接。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撒去力F，小物塊沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過軌道最高點(diǎn)C，小物塊脫離半圓形軌道后剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A。已知物塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.75，重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（1）小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；（2）A、B間的水平距離；（3）小物塊所受水平恒力F的大小。17、（12分）如圖所示，A、B兩球質(zhì)量均為m，用一長為l的輕繩相連，A球中間有孔套在光滑的足夠長的水平橫桿上，兩球處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給B球水平向右的初速度v0，經(jīng)一段時(shí)間后B球第一次到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)小球位于水平橫桿下方l/2處．（忽略輕繩形變）求：(1)B球剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子對(duì)小球B的拉力大小T；(2)B球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A球的速度大小v1；(3)從開始到B球第一次到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，輕繩對(duì)B球做的功W．

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(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】

設(shè)水深h，對(duì)運(yùn)動(dòng)全程運(yùn)用動(dòng)能定理mg(H＋h)－Ffh＝0，即mg(H＋h)＝3mgh，得h＝5m．故A正確，BCD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題是兩個(gè)過程的問題，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理求解比較簡便，也可以分兩段進(jìn)行研究．2、C【解析】

A.F為恒力，F(xiàn)做功的大小W=Fx，與有無摩擦力無關(guān)，故A錯(cuò)誤。BC.根據(jù)W=Fx知，無論加速還是減速，F(xiàn)做功一樣多，故B錯(cuò)誤C正確。D.有無摩擦力時(shí)，F(xiàn)做功相等，有摩擦力時(shí)，加速度較小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，則平均功率較小，可知有摩擦力與無摩擦力時(shí)平均功率不等，故D錯(cuò)誤。3、B【解析】A．小球受重力和拉力，兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．故B正確，A錯(cuò)誤；C．設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，所以拉力大于重力，故CD錯(cuò)誤；故選：B．4、A【解析】

A、B、連接AC，根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢隨距離均勻變化（除等勢面）的特點(diǎn)，AC四等分，如圖所示：則中點(diǎn)的電勢為3V，靠近A的點(diǎn)M電勢為2V，則MB為一條等勢線；根據(jù)電場線與等勢線垂直，則能作出電場線及方向。根據(jù)幾何關(guān)系可知，F(xiàn)的電勢為3V；依據(jù)同樣的方向可得，D、E兩點(diǎn)的電勢分別為7V、6V；故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、根據(jù)A做出的等勢面可知電場線與等勢面垂直且由高電勢指向低點(diǎn)勢，故C，D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】根據(jù)電場線與等勢線垂直，則能作出電場線，且由沿著電場線方向電勢降低來確定電場線指向。找等勢點(diǎn)，作等勢面和電場線，是解決這類問題常用方法。5、C【解析】AD、火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由圖可以得出：（為軌道平面與水平面的夾角合力等于向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，故AD錯(cuò)誤；B、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車有向心趨勢，故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi)，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢，故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外，故C正確；故選C【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況，計(jì)算出臨界速度，然后根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析．6、D【解析】A、功、功率和重力勢能只有大小沒有方向，所以它們都是標(biāo)量，故ABC錯(cuò)誤；D、加速度既有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的，所以是矢量，故D正確。點(diǎn)睛：矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別：一是矢量有方向，標(biāo)量沒有方向；二是運(yùn)算法則不同，矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則。7、BD【解析】A、規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍跛俣葀1=6m/s，碰撞后速度則△v=v2-C、對(duì)碰撞過程，對(duì)小球由動(dòng)能定理得：W=ΔE點(diǎn)睛：對(duì)于矢量的加減，我們要考慮方向，動(dòng)能定理是一個(gè)標(biāo)量等式，對(duì)于動(dòng)能定理的研究，則無需考慮方向。8、BC【解析】

由幾何關(guān)系，可知b的電勢大于a的電勢，故A錯(cuò)誤；把負(fù)電荷從a移到b，電勢能減少，故D錯(cuò)誤；由對(duì)稱性和電場的疊加原理，可得出a、b的合電場強(qiáng)度大小、方向都相同，故B、C正確。9、CD【解析】

ABD.設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為，該線速度在繩子方向上的分速度就為．θ的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減?。瓵B錯(cuò)誤D正確。C.繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL，故C正確。10、BC【解析】

由機(jī)械能守恒可知，mgR=12mv2，解得b點(diǎn)時(shí)的速度為v=2gR，故A錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由F-mg=mv211、BD【解析】

A．當(dāng)汽車在拱橋頂端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律則有可得根據(jù)牛頓第三定律可得汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處汽車對(duì)橋頂?shù)膲毫π∮谥亓?，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．球受到重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為由牛頓第二定律得聯(lián)立可得角速度知保持圓錐擺的高度不變，則角速度不變，故B正確；C．設(shè)支持力與豎直方向的夾角為，則支持力的大小則有由牛頓第二定律得可得角速度由于，所以可得故C錯(cuò)誤；D．火車拐彎時(shí)超過規(guī)定速度行駛時(shí)，由于支持力和重力的合力不夠提供向心力，會(huì)對(duì)外軌產(chǎn)生擠壓，即外軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用，故D正確；故選BD。12、ABD【解析】

A.小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，初末位置動(dòng)能都為零，所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量，即為mgh，故A正確。B.小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中，速度先增加后減小，可知豎直分速度先增加后減小，則由P=mgvy可知重力的瞬時(shí)功率先增大后減小，選項(xiàng)B正確；C.彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有達(dá)到最大值。故C錯(cuò)誤；D.小球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，此時(shí)彈簧伸長量最短，彈性勢能最小，故動(dòng)能與重力勢能之和最大，故D正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.2m/s0.70(0.68-0.72均可)0.73機(jī)械能守恒開始打點(diǎn)時(shí)重錘由一定的速度【解析】(1)每兩個(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.04s，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得，(2)重力勢能減小量：(3)在誤差范圍內(nèi)，由于重力勢能減小量等于動(dòng)能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒；(4)由機(jī)械能守恒可知，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是開始打點(diǎn)時(shí)重錘由一定的速度．14、B1.881.84重物下落時(shí)受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力作用A【解析】

解：(1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),我們驗(yàn)證的是減少的重力勢能和增加的動(dòng)能之間的關(guān)系，由點(diǎn)能夠測和的數(shù)據(jù)，而、兩點(diǎn)不方便測出速度，故應(yīng)取圖中點(diǎn)和點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；(2)減少的重力勢能：，根據(jù)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可得點(diǎn)的速度：，點(diǎn)的動(dòng)能為：，動(dòng)能增加量為：，動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時(shí)受到空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(3)從理論角度物體自由下落過程中機(jī)械能守恒可以得出，可得，所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線，故選項(xiàng)