2021-2022學(xué)年黑龍江省物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、(本題9分)如圖所示，兩個容器A、B，用截面均勻的水平細(xì)玻璃管相連，A、B所裝氣體的溫度分別為17℃和27℃，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊氣體溫度都升高10℃，則水銀柱將()A．向右移動 B．向左移動C．不動 D．條件不足，不能確定2、(本題9分)如圖所示，a、b、c是繞地球做勻速圓周運(yùn)動的三顆人造衛(wèi)星，下列判斷正確的是（）A．b的線速度大于a的線速度B．b運(yùn)行周期小于a的運(yùn)行周期C．b向心加速度小于a的向心加速度D．b、c受地球的引力一定大小相等3、(本題9分)如圖所示，用長為L的輕桿拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則()A．小球在最高點(diǎn)時所受向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時桿子的拉力不可能為零C．若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則其在最高點(diǎn)速率是D．小球在圓周最低點(diǎn)時一定對桿子施加向下的拉力，且一定大于重力4、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．能源開發(fā)和利用的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程B．在能源的利用過程中，能量可利用的品質(zhì)不會降低C．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了D．能源的利用受方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的5、一物體由靜止開始自由下落，一小段時間后突然受一恒定水平向右的風(fēng)力的影響，但著地前一段時間內(nèi)風(fēng)突然停止，則其運(yùn)動的軌跡可能是()A． B．C． D．6、(本題9分)如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是間一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星．B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星．以下判斷正確的是A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B線速度大小關(guān)系為>C．周期大小的關(guān)系是<D．A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和同地球一起自轉(zhuǎn)的向心力7、一質(zhì)量為1kg的物體從某一高度以6m/s的速度水平拋出。落地時速度大小為10m/s，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在空中的運(yùn)動時間為0.8sB．物體拋出時離地而的高度為3.2mC．物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為6mD．物體運(yùn)動過程中重力做功的平均功率為40W8、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是：（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動的最大速度C．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度D．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)行時在近地點(diǎn)的速度9、(本題9分)如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL10、(本題9分)關(guān)于重力勢能，以下說法正確的是（）A．重力勢能的大小是相對的B．重力勢能的變化量跟物體運(yùn)動路徑無關(guān)C．如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8JD．如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的11、(本題9分)人站在運(yùn)動的電梯中，處于“失重”狀態(tài)的是()A．電梯加速下降B．電梯減速上升C．電梯減速下降D．電梯加速上升12、下列關(guān)于運(yùn)動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系不正確的是()A．如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零B．如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動,動能一定發(fā)生變化D．物體的動能不變,所受合外力一定為零二、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)(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余或錯誤的有_____________A．用天平稱出重物的質(zhì)量B．把打點(diǎn)計時器固定到鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通電源，釋放紙帶E．用停表測出重物下落的時間(2)在利用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證做自由落體運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中．①需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度和下落高度.某小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，共設(shè)計了以下四種測量方案，其中正確的是_______________A．用刻度尺測出物體下落的高度，并測出下落時間，通過計算出瞬時速度B．用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計算出瞬時速度，C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度,并通過計算出高度D．用刻度尺測出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度②已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，使用交流電的頻率為.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點(diǎn)、、、、如圖所示．測出點(diǎn)距離起始點(diǎn)的距離為，、兩點(diǎn)間的距離為，、兩點(diǎn)間的距離為，根據(jù)前述條件，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______________________________，即驗(yàn)證了物體下落過程中機(jī)械能是守恒的．而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是__________________________________．14、（10分）(本題9分)兩位同學(xué)用如圖所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律．（1）實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是________．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式_________________時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達(dá)式_______________時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝：如圖12所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點(diǎn)為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點(diǎn)P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達(dá)式_________________時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒．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)質(zhì)量為30kg的小孩坐在秋千上，小孩重心離拴繩子的橫梁2.5m，如果秋千擺到最高點(diǎn)時，繩子與豎直方向的夾角是60°，秋千板擺到最低點(diǎn)時，忽略手與繩間的作用力，求小孩對秋千板的壓力大?。?g取10m/s2)16、（12分）(本題9分)隨著生活水平的提高，高爾夫球逐漸成為人們的休閑運(yùn)動。如圖所示，某運(yùn)動員從離水平地面高為h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球，球恰好落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的球洞A。不計空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）球被擊出后在空中的運(yùn)動時間t；（2）球被擊出時的初速度大小v0。17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平平臺AB與豎直光滑半圓軌道AC平滑連接，C點(diǎn)切線水平，長為L=4m的粗糙水平傳送帶BD與平臺無縫對接。質(zhì)量分別為m1=0.3kg和m2=1kg兩個小物體中間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，用細(xì)繩將它們連接。已知傳送帶以v0=1.5m/s的速度向左勻速運(yùn)動，小物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ=0.1．某時剪斷細(xì)繩，小物體m1向左運(yùn)動，m2向右運(yùn)動速度大小為v2=3m/s，g取10m/s2．求：(1)剪斷細(xì)繩前彈簧的彈性勢能Ep(2)從小物體m2滑上傳送帶到第一次滑離傳送帶的過程中，為了維持傳送帶勻速運(yùn)動，電動機(jī)需對傳送帶多提供的電能E(3)為了讓小物體m1從C點(diǎn)水平飛出后落至AB平面的水平位移最大，豎直光滑半圓軌道AC的半徑R和小物體m1平拋的最大水平位移x的大小。

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、A【解析】假定兩個容器的體積不變，即不變，A、B中所裝氣體溫度分別為和，當(dāng)溫度升高時，容器A的壓強(qiáng)由增至，，容器B的壓強(qiáng)由增至，，由查理定律得：，，

因?yàn)?，所以，即水銀柱應(yīng)向右移動，故選項(xiàng)A正確．點(diǎn)睛：本題涉及兩部分氣體狀態(tài)變化問題，除了隔離研究兩部分之外，關(guān)鍵是把握它們之間的聯(lián)系，比如體積關(guān)系、溫度關(guān)系及壓強(qiáng)關(guān)系．2、C【解析】ABC、據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有可知：隨著半徑的增大，周期在增大，而線速度、加速度、角速度都在減小，故AB錯誤;C正確；D、根據(jù)萬有引力,可知萬有引力不僅和距離有關(guān)，還與環(huán)繞天體的質(zhì)量有關(guān)，由于題中沒有給衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不確定誰的萬有引力大，故D錯誤；本題選：C點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力分析描述圓周運(yùn)動物理量大小與半徑及質(zhì)量的關(guān)系即可.3、D【解析】

小球在最高點(diǎn)時受重力，還有可能受桿對小球的作用力，故向心力是這兩個力的合力，選項(xiàng)A錯誤；小球在最高點(diǎn)時桿子的拉力可能為零，此時小球的速度滿足,即,選項(xiàng)B錯誤；若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則其在最高點(diǎn)速率為零，選項(xiàng)C錯誤；小球在圓周最低點(diǎn)時桿對小球一定施加向上的拉力，且滿足，即，所以小球?qū)U子施加向下的拉力，且一定大于重力，選項(xiàng)D正確．4、D【解析】

A.能源利用是將一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式能的轉(zhuǎn)化過程，并不是單純的應(yīng)用內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程；故A錯誤.B.能量耗散的過程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變，因此在能源的利用過程中，能量可利用的品質(zhì)會降低，故B錯誤.C.石子在運(yùn)動和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了物體及周圍物體的內(nèi)能，機(jī)械能并沒有消失；故C錯誤.D.能源在使用中存在品質(zhì)降低的現(xiàn)象，能量的耗散從能量轉(zhuǎn)換的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性；能源的利用受這種方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的；故D正確.5、C【解析】由力的獨(dú)立作用原理可知，沒有風(fēng)力時物體做自由落體運(yùn)動，有風(fēng)力后水平方向勻加速直線運(yùn)動，水平分速度逐漸增大，撤去風(fēng)力后水平速度不變，豎直分速度繼續(xù)增大，C對6、D【解析】

A.第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動的最大的環(huán)繞速度，由于衛(wèi)星B的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤．B.對B、C，根據(jù)，C的軌道半徑大于B的軌道半徑，則vB＞vC，對于A、C，A、C的角速度相等，根據(jù)v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B錯誤．C.A、C的角速度相等，則A、C的周期相等，根據(jù)知，C的周期大于B的周期，故C錯誤．D.A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和沿著指向物體做圓周運(yùn)動圓心方向的分力，選項(xiàng)D正確．7、ABD【解析】

A.根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地的豎直分速度，則物體在空中運(yùn)動的時間；故A正確.B.物體離地面的高度；故B正確.C.物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C錯誤.D.物體運(yùn)動過程中重力做功的功率；故D正確.8、BC【解析】由知，第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動的最大速度，A對，BD錯；第一宇宙速度也是能使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度，C對．9、AB【解析】A的動能最大時，設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F，此時整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動能達(dá)到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當(dāng)A達(dá)到最低點(diǎn)時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯誤；A球達(dá)到最大動能后向下做減速運(yùn)動，到達(dá)最低點(diǎn)時三個小球的動能均為零，由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．10、AB【解析】

A．由定義式可知，重力勢能的大小是相對的，故A正確；B．重力勢能的變化量取決于重力所做的功，與運(yùn)動路徑無關(guān)，故B正確；C．一個物體克服重力做功8J，則重力勢能增加8J，故C錯誤；D．對于同一參考平面，正的重力勢能一定比負(fù)的重力勢能大，故D錯誤；故選AB．【點(diǎn)睛】重力勢能大小為mgh，h為物體相對于零勢能面的高度；重力做功和路徑無關(guān)，重力勢能的變化量也與路徑無關(guān)．重力勢能的正負(fù)表示大?。?1、AB【解析】A、失重時具有向下的加速度，運(yùn)動狀態(tài)可以是減速上升和加速下降，故選項(xiàng)AB正確。C、電梯加速上升和減速下降的加速度都向上，處于超重狀態(tài)，故選項(xiàng)CD錯誤；

點(diǎn)睛：本題考查了學(xué)生對超重失重現(xiàn)象的理解，掌握住超重失重的特點(diǎn)，本題就可以解決了。12、BCD【解析】

A.如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零，此說法正確，選項(xiàng)A不符合題意；B.如果合外力對物體所做的功為零，則合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動的物體，此說法不正確，選項(xiàng)B符合題意；C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動，動能可能不變，例如做勻速圓周運(yùn)動的物體，此說法不正確，選項(xiàng)C符合題意；D.物體的動能不變，所受合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動的物體，此說法不正確，選項(xiàng)D符合題意；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AED或者空氣阻力；紙帶與限位孔之間的摩擦【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgh=mv2，質(zhì)量m可從兩邊消掉，則不需要測量重物的質(zhì)量，選項(xiàng)A沒必要；把打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來，故B正確；把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度，故C正確．接通電源，釋放紙帶，故D正確；打點(diǎn)計時器是計時儀器，不需要秒表測量時間，故E錯誤；故選AE；（2）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，其中ABC三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動規(guī)律求解的，故ABC錯誤，D正確．故選D．（3）勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，因此C點(diǎn)速度為：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mg（s0+s1）=

即：或者為所需要驗(yàn)證的公式；由于重物下滑過程中需要克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量．

【點(diǎn)睛】我們做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過程中，不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問題；紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度，從而求出動能，因此要熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律來解決問題．14、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤；故選BC．②小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們在空中的運(yùn)動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=m