云南楚雄州南華縣民中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注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)氣象研究小組用圖示簡(jiǎn)易裝置測(cè)定水平風(fēng)速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí)，球在風(fēng)力的作用下飄起來．已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速v0＝3m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝30°，則下列說法正確的是（）A．細(xì)線拉力的大小為B．細(xì)線的拉力與風(fēng)力的合力大小大于mgC．風(fēng)速增大到某一值時(shí)，可能等于90°D．風(fēng)速變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則一定變?yōu)樵瓉淼膬杀?、如圖所示，在正方形四個(gè)頂點(diǎn)分別放置一個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則下列四個(gè)選項(xiàng)中，正方形中心處場(chǎng)強(qiáng)最大的是()A．B．C．D．3、(本題9分)如圖所示為某同學(xué)站在電子體重計(jì)上做下蹲起立動(dòng)作時(shí)，與體重計(jì)相連的顯示器上思示的壓力隨時(shí)間變化的圖像，則該同學(xué)在這段時(shí)間內(nèi)做的動(dòng)作，可能是（）A．下蹲 B．起立C．先下蹲后起立 D．先起立后下蹲4、(本題9分)關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星的軌道和北京所在緯度圈共面B．同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面C．所有同步衛(wèi)星距離地面的高度不一定相同D．所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同5、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．地球同步衛(wèi)星可以在地球赤道平面上的不同高度運(yùn)行B．地球同步衛(wèi)星都在同一條軌道上，所以運(yùn)行速度相同C．同步衛(wèi)星的向心加速度小于靜止于赤道上物體的向心加速度D．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率小于7.9km/s6、如圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)．在此過程中（）A．小球的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)小球不做功C．繩的張力對(duì)小球不做功D．在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少7、如圖所示，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A的動(dòng)能C．在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期D．在軌道Ⅱ上，B點(diǎn)引力的功率是最大的8、(本題9分)如圖所示．在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB是豎直軌道，CD是水平軌道．AB與BC相切于B點(diǎn)，CD與BC相切于C點(diǎn)．—根長(zhǎng)為2R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q（視為質(zhì)點(diǎn)），從Q與B等高處由靜止釋放．兩球滑到水平軌道上．重力加速度為g．則下列說法中正確的是A．下滑的整個(gè)過程中P球機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．Q球過C點(diǎn)的速度大小為D．下滑的整個(gè)過程中Q球機(jī)械能增加量為mgR9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物塊速度由0增加到v時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)恰好開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知重力加速度為g，則在物塊由靜止到滑動(dòng)前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦力對(duì)物塊做的功為A．0 B． C． D．10、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)斜面底端，物體剛滑到斜面底端時(shí)，重力的功率是A．mgsinθ B．mgcosθC． D．11、一木塊靜止在光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向射入木塊中，并留在了木塊里。則在子彈射入木塊的過程中（）A．子彈對(duì)木塊的沖量和木塊對(duì)子彈的沖量大小相等B．子彈對(duì)木塊的沖量大于木塊對(duì)子彈的沖量C．子彈對(duì)木塊做的功與木塊對(duì)子彈做的功大小相等D．子彈對(duì)木塊做的功小于木塊對(duì)子彈做的功12、(本題9分)某同學(xué)將一個(gè)質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為H.設(shè)上升過程中空氣阻力f大小恒定.則在上升過程中A．小球的動(dòng)能減小了(f+mg)HB．小球機(jī)械能減小了fHC．小球重力勢(shì)能減小了mgHD．小球克服空氣阻力做功(f+mg)H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)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，圖是用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶，0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，若重錘的質(zhì)量為計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度______，重錘的動(dòng)能______J．從起點(diǎn)0到打下B點(diǎn)過程中，重錘的重力勢(shì)能的減小量為______J．根據(jù)、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______．圖是根據(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）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來探究動(dòng)能定理，長(zhǎng)木板傾斜放置，小車（裝有擋光片）放在長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板旁放置兩個(gè)距離為L(zhǎng)的光電門A和B，質(zhì)量為m的重物通過滑輪與小車相連，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，使得小車恰好在細(xì)繩的拉力作用下處于平衡狀態(tài)，某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得擋光片通過光電門A的時(shí)間為△t1，通過光電門B的時(shí)間為△t2，擋光片的寬度為d，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計(jì)小車運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦阻力.小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力F＝______；小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度vA＝______、vB＝______，如果關(guān)系式_______在誤差允許的范圍內(nèi)成立，即驗(yàn)證了動(dòng)能定理.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)如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)．將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的N大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙圖中折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長(zhǎng)交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物塊的質(zhì)量m；（2）圓軌道的半徑及軌道DC所對(duì)圓心角（可用角度的三角函數(shù)值表示）；（3）小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)．16、（12分）如圖所示的光滑斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為b，傾角為θ，一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，恰好從底端Q點(diǎn)離開斜面，重力加速度為g，試求：（1）物塊由P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間t;（2）物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)的初速度v0.17、（12分）(本題9分)如圖，豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R＝2.1m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接，直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m＝2kg．與豎直方向成α＝37°的恒力F作用在小環(huán)上，使它從A點(diǎn)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到半圓弧軌道左端B點(diǎn)時(shí)撤去F，小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點(diǎn)C處時(shí)與軌道無彈力作用．AB間的距離為1m，小環(huán)與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）小環(huán)在C處時(shí)的速度大?。唬?）小環(huán)在B處時(shí)的速度大??；（3）恒力F的大?。?/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、A【解析】

小球受重力、細(xì)線拉力和風(fēng)力處于平衡，小球的受力如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，，細(xì)線拉力和風(fēng)力的合力等于mg，故A正確，B錯(cuò)誤．因?yàn)轱L(fēng)力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故C錯(cuò)誤．當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°，則風(fēng)力F=mgtan30°，當(dāng)θ=60°時(shí)，風(fēng)力不是原來的2倍，則風(fēng)速也不是原來的2倍，故D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了共點(diǎn)力平衡的基本運(yùn)用，關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，知道拉力與重力和風(fēng)力的合力等值反向．2、B【解析】

根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，結(jié)合矢量合成法則，兩個(gè)負(fù)電荷在正方形中心處場(chǎng)強(qiáng)為零，兩個(gè)正點(diǎn)電荷在中心處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；同理，正方形對(duì)角線異種電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度，即為各自點(diǎn)電荷在中心處相加，因此此處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，故B正確；正方形對(duì)角線的兩負(fù)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度在中心處相互抵消，而正點(diǎn)電荷在中心處，疊加后電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，故C錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，結(jié)合疊加原理，則有在中心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．3、A【解析】

A．從圖中可知，該同學(xué)做的動(dòng)作先失重后超重．下蹲過程，先向下加速后向下減速，先失重后超重，A項(xiàng)正確；B．起立時(shí)，向上先加速后減小，先超重后失重，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．同理可知，CD項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A．4、B【解析】試題分析：因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的軌道半徑與赤道在同一個(gè)平面內(nèi)，故不可能和北京所在緯度圈共面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B正確；同步衛(wèi)星的高度都是相同的，在離地表面同一個(gè)高度處，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；而同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相等，因?yàn)榱蟹匠虝r(shí)，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約掉，故同步衛(wèi)星的軌道與質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：地球同步衛(wèi)星．5、D【解析】因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即ω相同，根據(jù)GMmr2=mω2r點(diǎn)睛：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．6、C【解析】試題分析：過程中需要克服摩擦力做功，所以小球的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；因?yàn)樵谛泵嫔献鰣A周運(yùn)動(dòng)過程中，小球在豎直方向上會(huì)發(fā)生位移，所以重力對(duì)小球做功，B錯(cuò)誤；繩子的張力與小球的運(yùn)動(dòng)方向恒垂直，所以張力不做功，C正確；根據(jù)除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化，在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球的機(jī)械能的減少，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算，功能關(guān)系【名師點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個(gè)分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．知道除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．7、BC【解析】

A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬有引力等于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所受的萬有引力，所以加速度大小相等．故A錯(cuò)誤．B.從軌道I上的A點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ，需要減速，使得在該點(diǎn)萬有引力大于所需的向心力做近心運(yùn)動(dòng)．所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確．C.在軌道II上的半長(zhǎng)軸小球軌道I上的半長(zhǎng)軸（半徑），由開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律知，在軌道II上的周期小于在軌道I周期，所以C正確；D.在軌道II上，B點(diǎn)的引力與速度方向垂直，則引力的功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8、BD【解析】A、P球運(yùn)動(dòng)過程中輕桿要做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、把兩個(gè)球和輕桿作為一個(gè)系統(tǒng)來研究的話，除了重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，沒有別的力做功，符合機(jī)械能守恒的條件，故B錯(cuò)誤；C、Q球過C點(diǎn)時(shí),桿與豎直方向的夾角的余弦:,故;

根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

桿不可伸長(zhǎng),故兩個(gè)球沿著桿方向的分速度相等,故:

聯(lián)立計(jì)算得出:

故C錯(cuò)誤;

D、下滑的整個(gè)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

計(jì)算得出:

故Q球機(jī)械能增加量為:;所以D選項(xiàng)是正確的;綜上所述本題答案是：D9、BC【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，根據(jù)動(dòng)能定理得：轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦力對(duì)物塊做的功為，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】根據(jù)最大靜摩擦力求出物塊剛好發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的線速度大小，結(jié)合動(dòng)能定理求出轉(zhuǎn)臺(tái)做功的大小．10、BD【解析】試題分析：本題所求的是瞬時(shí)功率，根據(jù)可得：物體剛滑到斜面底端時(shí)速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)功公式也可得，再根據(jù)功率計(jì)算公式可得，A錯(cuò)誤，B正確．同理可得：，C錯(cuò)，D，正確．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒的簡(jiǎn)單應(yīng)用和勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用和瞬時(shí)功率的計(jì)算11、AD【解析】

AB.子彈對(duì)木塊的作用力與木塊對(duì)子彈的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，故兩者大小相等，作用時(shí)間也相等，所以子彈對(duì)木塊的沖量和木塊對(duì)子彈的沖量大小相等，故A正確，B錯(cuò)誤。CD.子彈對(duì)木塊的作用力與木塊對(duì)子彈的作用力大小速度，但是子彈的對(duì)地位移大于木塊的對(duì)地位移，子彈對(duì)木塊做的功小于木塊對(duì)子彈做的功，故C錯(cuò)誤，D正確。12、AB【解析】

A.小球上升的過程中，重力和阻力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得:-mgH-fH=△Ek，則得動(dòng)能的減小量等于mgH+fH；故A正確.B.根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量；在上升過程中，物體克服阻力做功fH，故機(jī)械能減小fH；故B正確.C.小球上升H，故重力勢(shì)能增加mgH；故C錯(cuò)誤.D.在上升的過程中，小球克服空氣阻力做功fH；故D錯(cuò)誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、在誤差允許的范圍內(nèi)，重物機(jī)械能守恒開始打點(diǎn)時(shí)重錘有一定的速度【解析】

紙帶法實(shí)驗(yàn)中，紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能，根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值，圖線不過原點(diǎn)，抓住h為零，速度不為零，得出圖線不過原點(diǎn)的原因；【詳解】解：利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論而B點(diǎn)的動(dòng)能為：從起點(diǎn)0到打下B點(diǎn)過程中，動(dòng)能的增加量

J重力勢(shì)能減小量在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，故說明重物下落時(shí)機(jī)械能守恒小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出圖象圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，即時(shí)，速度不為零，剛釋放時(shí)重錘速度不為零；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及操作中的注意事項(xiàng)，會(huì)通過圖線特點(diǎn)分析圖線不過原點(diǎn)的原因．14、mg【解析】

由于小車在重物的拉力作用下處于平衡狀態(tài)，去掉拉力，小車受到的合力就等于繩子的拉力，因此合力F＝mg；擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度,，由于擋光時(shí)間極短，可以認(rèn)為平均速度等于瞬時(shí)速度，合力做功為W＝mgL，動(dòng)能變化為，如果這兩部分相等，就算是驗(yàn)證了動(dòng)能定理,即驗(yàn)證關(guān)系式.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、（1）0.5kg；（2）θ=arccos0.8=17°；（1）μ=0.1.【解析】解：（1）從圖象得到H=0時(shí)的彈力，即為物體的重力，從而得到物體的質(zhì)量m=0.5kg.（2）由圖線知：當(dāng)H2=0.2m時(shí)，N2=7N，此時(shí)小物塊恰好由D點(diǎn)下滑由和得R=1m即θ=arccos0.8=17°即圓軌道的半徑為1m，軌道DC所對(duì)圓心角為17°．（1）小球從高為H處的斜面上滑到最低點(diǎn)過程．根據(jù)動(dòng)能定理，有在最低點(diǎn)，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得：由圖線知，截距解得：μ=0.1即小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）從圖象得到H=0時(shí)的彈力，即為物體的重力，從而得到