宜春市重點(diǎn)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)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C。在自行車勻速騎行時(shí)，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B．B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等C．A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度D．C點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度2、C919大型客機(jī)是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)，假設(shè)地球是一個(gè)質(zhì)量均勻分布的球體，客機(jī)在赤道上空繞地心做勻速圓周運(yùn)動，空氣阻力大小不變，不考慮油料消耗導(dǎo)致的客機(jī)質(zhì)量變化，關(guān)于客機(jī)，下列說法正確的是A．發(fā)動機(jī)的功率不變B．客機(jī)作勻變速運(yùn)動C．客機(jī)處于平衡狀態(tài)D．客機(jī)所受地球引力等于向心力3、關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是（）A．因?yàn)楣τ姓?fù)，所以功是矢量B．力對物體不做功，說明物體一定無位移C．滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功D．若作用力對物體做正功，則反作用力一定做負(fù)功4、(本題9分)如圖所示，水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動．若在鐵球運(yùn)動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確的是()A．磁鐵放在A處時(shí)，小鐵球做勻速直線運(yùn)動B．磁鐵放在A處時(shí)，小鐵球做勻加速直線運(yùn)動C．磁鐵放在B處時(shí)，小鐵球做勻速圓周運(yùn)動D．磁鐵放在B處時(shí)，小鐵球做變加速曲線運(yùn)動5、如圖所示，a、b、c三個(gè)相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時(shí)b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋，它們與地面接觸時(shí)重力的瞬時(shí)功率分別Pa、Pb、Pc。下列說法正確的有(

)A．它們同時(shí)到達(dá)同一水平面B．它們的末動能相同C．它們與地面剛接觸時(shí)重力的瞬時(shí)功率：Pa<Pb=PcD．它們與地面剛接觸時(shí)重力的瞬時(shí)功率：Pa=Pb=Pc6、(本題9分)關(guān)于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（）A．已知它的質(zhì)量是1.24t，若將它的質(zhì)量增為2.48t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍B．它的運(yùn)行速度為7.9km/sC．它可以通過北京市的正上方D．它距地面的高度約為地球半徑的6倍,所以衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的7、(本題9分)如圖所示，光滑水平平臺上有一質(zhì)量為m的物塊，站在地面上的人用跨過定滑輪（定滑輪大小不計(jì)）的繩子向右拉動物塊，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦，且人手作用點(diǎn)離平臺邊緣豎直高度始終為h，當(dāng)人以速度v從平臺的邊緣處向右勻速前進(jìn)位移x時(shí)，則A．在該過程中，物塊的運(yùn)動速度增加B．人前進(jìn)x時(shí)，物塊的運(yùn)動速率為C．在該過程中，物塊受到拉力變小D．在該過程中，人對物塊做的功為8、(本題9分)如圖所示為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象．若汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，則（）A．汽車所受阻力為2×103NB．汽車勻加速所需時(shí)間為5sC．汽車勻加速的加速度為3m/s2D．汽車在車速為5m/s時(shí)，功率為6×104W9、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為10、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與該小球相連．現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈簧彈力大小相等．在小球由A到B的過程中A．加速度等于重力加速度的位置有兩處B．彈簧彈力的功率為0的位置只有一處C．彈簧彈力對小球做功等于零D．彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動的距離11、(本題9分)繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個(gè)航天器上的衛(wèi)星，可以在這個(gè)航天器的下方或上方一起繞地球運(yùn)行，如果某繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)（繩長不可忽略），下列說法正確的是A．繩系衛(wèi)星在航天器的正上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩索無彈力D．繩索有彈力12、(本題9分)汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動，最后保持額定功率勻速前進(jìn)，則在這整個(gè)過程中（）A．汽車的加速度始終保持不變B．汽車的牽引力先不變后逐漸減小到零C．汽車的功率先增大后保持不變D．汽車勻速運(yùn)動時(shí)速度達(dá)到最大二、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)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究功與動能變化的關(guān)系，在豎直墻上的A點(diǎn)安裝一個(gè)拉力傳感器，用不可伸長的輕繩一端與質(zhì)量m=1kg的小球C連接，另一端繞過定滑輪B與傳感器連接，定滑輪B視為質(zhì)點(diǎn))與A等高，BD為水平線，測出B、C間繩長l=1m，實(shí)驗(yàn)時(shí)，使繩處于繃直狀態(tài)，將小球從距離BD線高度為h處由靜止釋放，從拉力傳感器中記錄小球擺動過程中拉力的最大值為F，改變h的值，記錄下相應(yīng)的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.(1)某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)h=0.6m時(shí)，對應(yīng)的F=17.6N，則小球的最大動能為___________J；從釋放點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中合力對小球所做的功為___________J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)請根據(jù)(1)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出F與h的函數(shù)關(guān)系式為F=___________.(用相應(yīng)的字母符號表示)14、（10分）(本題9分)圖甲是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測定的是向心力F的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個(gè)圖象:(1)用實(shí)驗(yàn)探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及三個(gè)圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))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)在傾角θ＝37°的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G＝20N的光滑圓球，如圖所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯醢宓膲毫Γ?sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)16、（12分）(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動，開始時(shí)位置為x0=－2m，第1s末位置為x1=3m，第2s末位置為x2=1m．請分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位移的大小和方向．17、（12分）(本題9分)質(zhì)量m=4kg的物體在光滑平面上運(yùn)動，其相互垂直的兩個(gè)分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．求（1）物體的初速度、合外力的大小和方向；（2）t1=4s時(shí)物體的速度大??；（3）t2=6s時(shí)物體的位移大?。?/p>

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、C【解析】

A.AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等。故A錯(cuò)誤；B.BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，半徑不相等，根據(jù)v=rω可知線速度不相等。故B錯(cuò)誤；C.AB兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)an=v2r，AD.BC點(diǎn)的角速度是相等的，根據(jù)an=ω2r，C點(diǎn)的半徑比較大，所以C點(diǎn)的向心加速度大于B點(diǎn)的向心加速度，故D錯(cuò)誤；2、A【解析】

A項(xiàng)：由于客機(jī)做勻速圓周運(yùn)動，速率不變，所以牽引力與空阻力大小相等，由公式可知，發(fā)動機(jī)的功率不變，故A正確；B項(xiàng)：由于客機(jī)做勻速圓周運(yùn)動，加速度大小不變，方向時(shí)刻變化，所以客機(jī)作變加速運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由于客機(jī)做勻速圓周運(yùn)動，合力不為零，所以客機(jī)處于非平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：客機(jī)所受地球引力與重力和向心力是合力與分力的關(guān)系，，，故D錯(cuò)誤3、C【解析】A、功有正負(fù)，但功是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；B、當(dāng)力的方向和位移的方向垂直時(shí)，力不做功，但有位移，B錯(cuò)誤；C、摩擦力方向可以與位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做負(fù)功，C正確；D、一對相互作用力做功，可以出現(xiàn)都做正功，都做負(fù)功，一正一負(fù)或一個(gè)做功，一個(gè)不做功等各種情況，D錯(cuò)誤．故選Ｃ．4、D【解析】

磁鐵放在A處時(shí)，合力向前，加速度向前，物體加速運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；磁鐵放在A處時(shí)，合力向前，加速度向前，物體加速運(yùn)動，但磁力大小與距離有關(guān)，故加速度是變化的，不是勻加速運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；磁鐵放在B處時(shí)，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，但不是圓周運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；磁鐵放在B處時(shí)，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)；磁力大小與距離有關(guān)，所以加速度是變化的，即小球做變加速曲線運(yùn)動，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．5、C【解析】

設(shè)斜面高度為h，沿斜面下滑的時(shí)間為t，則有：hsinθ=12gsinθt2，解得：t=1sinθ2hg，根據(jù)h=12gt12，解得：t1=2hg，由此可知它們運(yùn)動的時(shí)間不相等，故A錯(cuò)誤；三種情況下合力（重力）做的功相同均為mgh，根據(jù)動能定理可得物體沿斜面下滑和自由下落時(shí)有：6、D【解析】A：據(jù)，可得衛(wèi)星的軌道半徑與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：據(jù)，可得；則同步衛(wèi)星的線速度小于近地繞行衛(wèi)星的速度7.9km/s．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：同步通訊衛(wèi)星只能在赤道平面內(nèi)，不可以通過北京市的正上方．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：同步通訊衛(wèi)星距地面的高度約為地球半徑的6倍，據(jù)和可得：衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的．故D項(xiàng)正確．點(diǎn)睛：同步衛(wèi)星的繞行方向和地球的繞行方向一致，且同步衛(wèi)星的軌道圓心在地心，則同步衛(wèi)星只能在赤道平面內(nèi)．7、ABC【解析】

將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向上的分速度等于物塊的速度，如圖，物塊的速度等于vcosθ，故隨著人向右勻速運(yùn)動，夾角θ減小，物塊的速度增加，選項(xiàng)A正確．物塊加速運(yùn)動，有加速度趨近于零的趨勢，即加速度減小，所受的拉力減小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)人從平臺的邊緣處向右勻速前進(jìn)了x，此時(shí)物塊的速度大小為：v′=vcosθ=v，根據(jù)動能定理得：人對物塊做的功為：W=mv′2=．故B正確，D錯(cuò)誤；故選ABC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道物塊的速度等于繩子收縮的速度，等于人運(yùn)動的沿繩子方向上的分速度，以及能夠靈活運(yùn)用動能定理．8、AB【解析】

設(shè)汽車的額定功率為P，由圖知：汽車的最大速度為，此時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動，有，有；代入得：…①當(dāng)時(shí)，，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正確；勻加速直線運(yùn)動的加速度為：，勻加速直線運(yùn)動的末速度為：，勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間，故B正確，C錯(cuò)誤；因?yàn)?，所以汽車速度為時(shí)，功率未達(dá)到額定功率，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】從圖線看出，開始圖線與x軸平行，表示牽引力不變，牽引車先做勻加速直線運(yùn)動，傾斜圖線的斜率表示額定功率，即牽引車達(dá)到額定功率后，做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零，做勻速直線運(yùn)動．9、AD【解析】

A、C項(xiàng)：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯(cuò)誤；B項(xiàng)：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．10、AC【解析】

A、在運(yùn)動過程中A點(diǎn)為壓縮狀態(tài)，B點(diǎn)為伸長狀態(tài)，則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時(shí)彈力與桿不垂直，加速度為g；當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)小球加速度為g。則兩處加速度為g。故A正確；B、A處速度為零，彈力功率為零；下滑過程當(dāng)彈簧彈力與桿垂直時(shí)，彈力功率為零；當(dāng)彈簧為原長時(shí)彈力為零，彈力功率為零，故彈力功率為0共有3處，故B錯(cuò)誤；C、由于A、B兩點(diǎn)彈簧彈力大小相等，因此彈簧的變化量相等，即彈簧的彈性勢能不變，彈力對小球不做功，所以彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負(fù)功，即從A到B的過程中，彈簧彈力對小球做總功為零，故C正確；D、因做負(fù)功時(shí)彈力增大，而則彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負(fù)功，則彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動的距離大于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動的距離，故D錯(cuò)誤。故選AC。11、AD【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運(yùn)動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故A正確、B錯(cuò)誤．航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式a=rω2知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．根據(jù)可知，繩索彈力不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．故選AD．12、CD【解析】汽車在平直公路上由靜止開始勻加速啟動階段，汽車的加速度保持不變，牽引力不變，功率增大，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速階段結(jié)束；保持額定功率繼續(xù)加速，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動；當(dāng)時(shí)，汽車開始做勻速前進(jìn)．A：汽車的加速度先不變后逐漸減小為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：汽車的牽引力先不變后逐漸減小最終與摩擦力相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：汽車的功率先增大后保持不變，故C項(xiàng)正確．D：汽車勻速運(yùn)動時(shí)速度達(dá)到最大，故D項(xiàng)正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、3.903.92【解析】

第一空．小球從靜止釋放繞著B點(diǎn)擺動到最低點(diǎn)時(shí)動能最大，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：，可得，代入數(shù)據(jù)可得.第二空．?dāng)[動過程只有重力做功，則.第三空．根據(jù)小球擺動過程，由動能定理，最低點(diǎn)的牛頓第二定律，聯(lián)立可得：.14、F=1.5v2；線速度；0.3kg【解析】

(1)研究數(shù)據(jù)表和圖乙中B圖不難得出Fv2，進(jìn)一步研究知圖乙斜率，故F與v的關(guān)系式為：F=1.5v2；(2)為了研究F與r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持線速度不變；(3)由，，。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、25N，方向垂直斜面向下15N，方向垂直擋板向左【解析】

球受到豎直向下的重力作用，該重力總是使球向下運(yùn)動，