新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)一師高級(jí)中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、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、在x軸的原點(diǎn)O和軸上的P點(diǎn)，分別固定同種電荷Q1和Q2，已知Q1＜Q2，OP距離為2d，則場(chǎng)強(qiáng)為零的坐標(biāo)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(zhǎng)度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn)，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(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，則（）A．小球恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)cB．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中動(dòng)能增量為2mgRC．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中機(jī)械能的增量為2mgRD．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能的增量為3mgR3、(本題9分)下列說法正確的是A．1號(hào)干電池比5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)小、容量大B．電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加C．電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度方向D．在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力對(duì)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(yùn)動(dòng)，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(guān)于物體的動(dòng)能，下列說法正確的是（）A．物體的速度不變，其動(dòng)能一定不變B．物體的動(dòng)能不變，其速度一定不變C．物體所受的合外力不為零，其動(dòng)能一定變化D．某一過程中的速度變化越大，其動(dòng)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(yùn)動(dòng)，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到最大值之前的一段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是A．汽車的位移x與時(shí)間t成正比B．汽車的動(dòng)能與成正比C．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F是時(shí)間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P是時(shí)間t的二次函數(shù)7、(本題9分)如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過位于O點(diǎn)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(diǎn)正下方桿上的點(diǎn)，滑輪到桿的距離OC＝h，重力加速度為g.開始時(shí)A位于P點(diǎn)，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(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，速度先增大后減小B．物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．物塊A在桿上長(zhǎng)為的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)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(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，若a、b、c的飛行時(shí)間分別為ta、tb、tc，拋出的初速度分別為va、vb、vc，則錯(cuò)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(yùn)行高度低于甲的運(yùn)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(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒11、(本題9分)張家界百龍?zhí)焯?，總高度達(dá)335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達(dá)觀光平臺(tái)，若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關(guān)說法正確的是（）A．t=4.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)B．t在5s~55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時(shí)，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(shí)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(gè)整體一起運(yùn)動(dòng)。已知木板C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為μgB．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有（________）。(填入正確選項(xiàng)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(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖2所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，重物質(zhì)量為lkg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。①在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動(dòng)能增加量____J，重物重力勢(shì)能減少量____J。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．取g=9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字．(1)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，其中O為拋出點(diǎn)，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小____________m/s．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，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(xì)繩跨過光滑定滑輪與質(zhì)量mA=4kg的物塊A連接，細(xì)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(shí)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(gè)半徑r=0.12m的光滑圓軌道平滑連接，靜止釋放A，當(dāng)A滑至b時(shí)，彈簧的彈力與物塊A在頂端d處時(shí)相等，此時(shí)繩子斷裂，已知bc長(zhǎng)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(duì)物塊A的支持力大?。?3)為了讓物塊A能進(jìn)入圓軌道且不脫軌，則物體與水平軌道bc間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？16、（12分）(本題9分)自動(dòng)駕駛是一種通過電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。有一質(zhì)量為m=1000kg的自動(dòng)駕駛汽車，在平直公路以v1=90km/h的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P1=50kW。當(dāng)探測(cè)到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)降低到P2并保持不變，當(dāng)轎車速度減到v2=72km/h時(shí)又開始勻速。假設(shè)汽車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求：（1）汽車行駛時(shí)所受阻力的大?。唬?）當(dāng)汽車開始減速時(shí)，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(shí)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(qǐng)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(dá)到最高點(diǎn)的過程中通過的水平位移x；（2）實(shí)際情況中炮彈在飛行中受到的阻力對(duì)炮彈的運(yùn)動(dòng)影響很大，假設(shè)炮彈所受阻力的大小f滿足f=kEk，其中Ek為某時(shí)刻炮彈的動(dòng)能，k為已知的常數(shù)，阻力的方向與炮彈運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

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

A．設(shè)小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為v，則從a到c由動(dòng)能定理：，解得，則小球不是恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)c（恰好達(dá)到c點(diǎn)的速度為零），A錯(cuò)誤；B．小球從a到c的過程中，動(dòng)能增量為，B正確；C．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中機(jī)械能的增量為，故C錯(cuò)誤；D．小球離開c點(diǎn)后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球從c點(diǎn)達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t，則有，此段時(shí)間水平位移為，所以小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，小球在水平方向的位移為，水平外力做功為，則機(jī)械能的增量為，故D錯(cuò)誤．3、D【解析】

A、不同型號(hào)的干電池，電動(dòng)勢(shì)相同，干電池的電動(dòng)勢(shì)均為1.5V，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、只受電場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加；若還有其它力作用，其他力對(duì)其做功，動(dòng)能不一定增加，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、電勢(shì)降低的最快的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向；電勢(shì)降低的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電勢(shì)相等，根據(jù)可知在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定不做功，故選項(xiàng)D正確。4、C【解析】

A與B均繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為一天，A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，可根據(jù)線速度與角速度關(guān)系公式v=ωr判斷線速度的大小。【詳解】A與B均繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(guān)系公式v=ωr，A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，故A的線速度較大，即vA＞v【點(diǎn)睛】解答本題關(guān)鍵要知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，同時(shí)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(dòng)能不變，故A正確；B.如果物體的動(dòng)能不變，則說明其速度大小一定不變，方向可以變化，故B錯(cuò)誤；C.物體所受的合外力不為零，但如果合外力不做功，其動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D.如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度變化可能大，但動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤．故選A6、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)動(dòng)能定理，汽車的動(dòng)能，B錯(cuò)誤；C.發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力，C錯(cuò)誤；D.發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，D正確7、BC【解析】

A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，繩子拉力對(duì)A做正功，其余的力不做功，所以物體A的動(dòng)能不斷增大，速度不斷增大，故A錯(cuò)誤。

B.物體到C點(diǎn)時(shí)物塊B的速度為零。設(shè)物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v。根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，得，故B正確。

C.由幾何知識(shí)可得，由于A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由對(duì)稱性可得物塊A在桿上長(zhǎng)為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故C正確。

D.物體到C點(diǎn)時(shí)物塊B的速度為零。根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢(shì)能的減少量，故D錯(cuò)誤。8、AC【解析】試題分析：根據(jù)h=12gt2得，t=2hg，因?yàn)閔a考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用9、AC【解析】試題分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；由題意可知，衛(wèi)星軌道半徑間的關(guān)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(cuò)誤；故選A．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是解題的關(guān)鍵，應(yīng)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(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)可通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶情況計(jì)算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間計(jì)算重錘下落的速度，故B錯(cuò)誤；C.開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，待打點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，可以選比較清晰的點(diǎn)作為初始位置，所以可以用來驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤．11、AD【解析】

A.電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時(shí)加速度a>0。t=4.5s時(shí)，a>0，電梯也處于超重狀態(tài)，故A正確；B.t在5s~55s時(shí)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(yīng)大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最小．故B錯(cuò)誤；C.t=59.5s時(shí)，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤．D.根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識(shí)可知，60s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)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(shí)，電梯速度恰好為0。故D正確．12、BD【解析】

CD．A與B相向運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)C時(shí)間的摩擦力為故C無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而保持靜止，對(duì)A與B的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有解得：故C錯(cuò)誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯(cuò)誤，B正確；故選BD?！军c(diǎn)睛】本題分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。二、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)需要使用米尺測(cè)量點(diǎn)跡間的間距，故A項(xiàng)正確；B．實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄時(shí)間，不需要秒表，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可使用0?12V的交流電流，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。(2)[2]打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動(dòng)能增加量[3]在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物重力勢(shì)能減少量[4]據(jù)上面數(shù)據(jù)知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)械能守恒。14、保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同