新疆生產(chǎn)建設兵團一師高級中學2022年物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

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(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、在x軸的原點O和軸上的P點，分別固定同種電荷Q1和Q2，已知Q1＜Q2，OP距離為2d，則場強為零的坐標x區(qū)間為A．x＞0 B．0＜x＜dC．d＜x＜2d D．x＞2d2、如圖abc是豎直平面內(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，則（）A．小球恰好能運動到軌道最高點cB．小球從a點開始運動到c點的過程中動能增量為2mgRC．小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為2mgRD．小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中機械能的增量為3mgR3、(本題9分)下列說法正確的是A．1號干電池比5號干電池的電動勢小、容量大B．電場力對負電荷做正功，電勢能減少，動能增加C．電勢降低的方向就是電場強度方向D．在同一等勢面上移動電荷電場力對電荷一定不做功4、(本題9分)地球上，在赤道的物體A和杭州的物體B隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運動，如圖所示．他們的線速度分別為vA、vB，周期分別為TA，TB，則（）A．vA=vB，TA=TB B．vA＜vB，TA＜TB C．vA＞vB，TA=TB D．vA＜vB，TA=TB5、(本題9分)關于物體的動能，下列說法正確的是（）A．物體的速度不變，其動能一定不變B．物體的動能不變，其速度一定不變C．物體所受的合外力不為零，其動能一定變化D．某一過程中的速度變化越大，其動能的變化一定越大6、(本題9分)汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運動，設汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動機的功率達到最大值之前的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是A．汽車的位移x與時間t成正比B．汽車的動能與成正比C．汽車發(fā)動機的牽引力F是時間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動機的輸出功率P是時間t的二次函數(shù)7、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細線跨過位于O點的輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊A、B質(zhì)量相等．C為O點正下方桿上的點，滑輪到桿的距離OC＝h，重力加速度為g.開始時A位于P點，PO與水平方向的夾角為，現(xiàn)將A、B由靜止釋放，下列說法正確的是()A．物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，速度先增大后減小B．物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為C．物塊A在桿上長為的范圍內(nèi)做往復運動D．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量8、(本題9分)如圖，x軸水平，y軸豎直。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，若a、b、c的飛行時間分別為ta、tb、tc，拋出的初速度分別為va、vb、vc，則錯誤的是:A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＝tc C．va＞vb＝vc D．va>vb>vc9、(本題9分)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度10、利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，關于此實驗的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點計時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點跡模糊，則不可用來驗證機械能守恒11、(本題9分)張家界百龍?zhí)焯?，總高度達335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達觀光平臺，若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關說法正確的是（）A．t=4.5s時，電梯處于超重狀態(tài)B．t在5s~55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，電梯速度恰好為零12、如圖所示，水平地面上停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個整體一起運動。已知木板C與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運動時的加速度大小為μgB．木板C加速運動時的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實驗小組用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有（________）。(填入正確選項前的字母）A．米尺B．秒表C．0?12V的直流電源D．0?12V的交流電源(2)實驗中得到一條點跡清晰的完整紙帶如圖2所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值。已知打點計時器的打點周期為0.02s，重物質(zhì)量為lkg，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。①在打點計時器打O點至B點過程中，重物動能增加量____J，重物重力勢能減少量____J。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機械能____。(填“守恒”或“不守恒”）14、（10分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖，實驗前，應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．取g=9.8m/s2，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字．(1)實驗過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是_____________．(2)圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所得的平拋運動的曲線，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小____________m/s．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，傾角θ=30°的光滑斜面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，另一端連接質(zhì)量mB=0.5kg的物塊B，B通過輕質(zhì)細繩跨過光滑定滑輪與質(zhì)量mA=4kg的物塊A連接，細繩平行于斜面，A在外力作用下靜止在圓心角為α=60°、半徑R=lm的光滑圓弧軌道的頂端a處，此時繩子恰好拉直且無張力；圓弧軌道最低端b與粗糙水平軌道bc相切，bc與一個半徑r=0.12m的光滑圓軌道平滑連接，靜止釋放A，當A滑至b時，彈簧的彈力與物塊A在頂端d處時相等，此時繩子斷裂，已知bc長度為d=0.8m，求：(g取l0m/s2)(1)輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)物塊A滑至b處，繩子斷后瞬間，圓軌道對物塊A的支持力大??；(3)為了讓物塊A能進入圓軌道且不脫軌，則物體與水平軌道bc間的動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件？16、（12分）(本題9分)自動駕駛是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。有一質(zhì)量為m=1000kg的自動駕駛汽車，在平直公路以v1=90km/h的速度勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P1=50kW。當探測到前方有80km/h的限速標志時，發(fā)動機功率自動降低到P2并保持不變，當轎車速度減到v2=72km/h時又開始勻速。假設汽車在上述運動過程中所受阻力保持不變。求：（1）汽車行駛時所受阻力的大?。唬?）當汽車開始減速時，其加速度的大小。17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，在高為h的山坡上，發(fā)射一顆質(zhì)量為m的炮彈。炮彈離開炮膛時的初速度大小為v0，方向與水平方向夾角為θ。重力加速度用g表示。（1）a.請將初速度v0沿水平方向和豎直方向正交分解，求出水平分量v0x和豎直分量v0y；b.在不考慮炮彈在飛行過程中受到空氣阻力的情況下，求炮彈從發(fā)射直至達到最高點的過程中通過的水平位移x；（2）實際情況中炮彈在飛行中受到的阻力對炮彈的運動影響很大，假設炮彈所受阻力的大小f滿足f=kEk，其中Ek為某時刻炮彈的動能，k為已知的常數(shù)，阻力的方向與炮彈運動方向相反，若炮彈的飛行軌跡如圖乙中虛線所示，此軌跡不是一條拋物線，且在落地前，炮彈幾乎是在豎直方向上勻速運動。求：炮彈從發(fā)射到落地過程中由于空氣阻力產(chǎn)生的熱量Q。

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】

因同種電荷Q1和Q2，由點電荷電場強度的公式，可知場強為零的坐標x區(qū)間在兩固定的電荷之間；又已知Q2>Q1，因此零電場強度的位置偏離點電荷Q2，偏向點電荷Q1，則場強為零的坐標x區(qū)間為：0＜x＜d；故B正確，A、C、D錯誤；故選B．2、B【解析】

A．設小球到達c點的速度為v，則從a到c由動能定理：，解得，則小球不是恰好能運動到軌道最高點c（恰好達到c點的速度為零），A錯誤；B．小球從a到c的過程中，動能增量為，B正確；C．小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為，故C錯誤；D．小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設小球從c點達到最高點的時間為t，則有，此段時間水平位移為，所以小球從a點開始運動到其軌跡最高點，小球在水平方向的位移為，水平外力做功為，則機械能的增量為，故D錯誤．3、D【解析】

A、不同型號的干電池，電動勢相同，干電池的電動勢均為1.5V，故選項A錯誤；B、只受電場力作用，電場力對負電荷做正功，電勢能減少，動能增加；若還有其它力作用，其他力對其做功，動能不一定增加，故選項B錯誤；C、電勢降低的最快的方向就是場強的方向；電勢降低的方向不一定是場強的方向，故選項C錯誤；D、同一等勢面上的各點電勢相等，根據(jù)可知在同一等勢面上移動電荷，電場力一定不做功，故選項D正確。4、C【解析】

A與B均繞地軸做勻速圓周運動，周期均為一天，A的轉(zhuǎn)動半徑較大，可根據(jù)線速度與角速度關系公式v=ωr判斷線速度的大小?！驹斀狻緼與B均繞地軸做勻速圓周運動，周期均為一天，故周期相同，即TA=TB，由公式ω=2πT，知，A、B的角速度相等。即ωA=ωB。由角速度與線速度關系公式v=ωr，A的轉(zhuǎn)動半徑較大，故A的線速度較大，即vA＞v【點睛】解答本題關鍵要知道共軸轉(zhuǎn)動角速度相等，同時要能結(jié)合公式v=ωr判斷，本題也可直接根據(jù)線速度定義式判斷。5、A【解析】

A.如果物體的速度不變,根據(jù)Ek=可知，動能不變，故A正確；B.如果物體的動能不變，則說明其速度大小一定不變，方向可以變化，故B錯誤；C.物體所受的合外力不為零，但如果合外力不做功，其動能不變，故C錯誤；D.如做勻速圓周運動的物體，速度變化可能大，但動能不變，故D錯誤．故選A6、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運動，位移，A錯誤；B.根據(jù)動能定理，汽車的動能，B錯誤；C.發(fā)動機的牽引力，C錯誤；D.發(fā)動機的輸出功率，D正確7、BC【解析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，繩子拉力對A做正功，其余的力不做功，所以物體A的動能不斷增大，速度不斷增大，故A錯誤。

B.物體到C點時物塊B的速度為零。設物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為v。根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：，得，故B正確。

C.由幾何知識可得，由于A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復運動。故C正確。

D.物體到C點時物塊B的速度為零。根據(jù)功能關系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故D錯誤。8、AC【解析】試題分析：根據(jù)h=12gt2得，t=2hg，因為ha考點：考查了平拋運動規(guī)律的應用9、AC【解析】試題分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則T甲＞T乙，故A正確；衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于乙的軌道半徑大于地球半徑，則乙的線速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則a乙＞a甲，故C錯誤；由題意可知，衛(wèi)星軌道半徑間的關系為：r乙＜r甲；甲是地球同步衛(wèi)星，它的軌道在赤道平面內(nèi)，甲不可能通過北極上方，故D錯誤；故選A．考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】本題考查了萬有引力定律的應用，知道萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力是解題的關鍵，應用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，本題是一道常規(guī)題．10、AC【解析】

A.實驗中安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實驗誤差，故A正確；B.實驗可通過打點計時器打出的紙帶情況計算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點跡模糊，可以選比較清晰的點作為初始位置，所以可以用來驗驗證機械能守恒，故D錯誤．11、AD【解析】

A.電梯在t=0時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a>0。t=4.5s時，a>0，電梯也處于超重狀態(tài)，故A正確；B.t在5s~55s時間內(nèi)，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小．故B錯誤；C.t=59.5s時，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤．D.根據(jù)a-t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內(nèi)a-t圖象與坐標軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0。故D正確．12、BD【解析】

CD．A與B相向運動時對C時間的摩擦力為故C無相對運動趨勢而保持靜止，對A與B的系統(tǒng)動量守恒有解得：故C錯誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運動，對C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯誤，B正確；故選BD。【點睛】本題分析清楚物體運動過程，應用動量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．實驗需要使用米尺測量點跡間的間距，故A項正確；B．實驗用打點計時器記錄時間，不需要秒表，故B項錯誤；CD．電磁打點計時器可使用0?12V的交流電流，故C項錯誤，D項正確。(2)[2]打B點時，重錘的速度在打點計時器打O點至B點過程中，重物動能增加量[3]在打點計時器打O點至B點過程中，重物重力勢能減少量[4]據(jù)上面數(shù)據(jù)知，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機械能守恒。14、保證小球做平拋運動的初速度相同