2021-2022學(xué)年湖北省荊州市沙市中學(xué)物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示．以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法中正確的是()A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1∶2B．交流電a的電壓瞬時(shí)值u=10sin0.4πt（V）C．交流電b的電壓最大值為VD．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零2、(本題9分)如圖所示，完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ，則彈簧的長(zhǎng)度被壓縮了A． B． C． D．3、(本題9分)某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又降下0.5m，在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力為自身重力的（）A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍4、(本題9分)有兩個(gè)完全相同的絕緣金屬小球AB，A帶的電量為Q，B帶的電量為，它們間的距離r遠(yuǎn)大于小球的半徑，相互作用力為現(xiàn)將兩個(gè)小球接觸一下后放回原處，則相互作用力變?yōu)锳．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，一物體在與水平方向成夾角為的恒力F的作用下，沿直線運(yùn)動(dòng)了一段距離x．在這過程中恒力F對(duì)物體做的功為（）A． B． C． D．6、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為20kg的小孩從滑梯頂端由靜止滑下，到達(dá)底端時(shí)速度大小為3m/s，滑梯的傾角為30°，則小孩滑到底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為()(g=10m/s2)A．1200W B．1000W C．600W D．300W7、(本題9分)從空中以10m/s的初速度沿著水平方向拋出一個(gè)重為10N的物體，已知t=3s時(shí)物體未落地，不計(jì)空氣阻力，取，則以下說法正確的是（）A．拋出后3s末，小球的速度為B．在拋出后3s末，重力的功率為C．在拋出后3s內(nèi)，重力的平均功率為150WD．拋出后（未落地）任意時(shí)間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下8、如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長(zhǎng)木板上，物塊相對(duì)木板的位移為d，木板相對(duì)地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對(duì)物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對(duì)木板做功為μmgsC．木板動(dòng)能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs9、(本題9分)人站在運(yùn)動(dòng)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10、(本題9分)如圖所示，置于豎直平面內(nèi)的AB光滑桿，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下，重力加速度為g．則當(dāng)其到達(dá)軌道B端時(shí)（）A．小球在水平方向的速度大小為v0B．小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．小球的速率為D．小球重力的功率小于11、如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度C．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道ⅡD．在軌道I上運(yùn)行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒12、(本題9分)如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由擺下．不計(jì)空氣阻力，則在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中（）A．彈簧與重物的總機(jī)械能守恒 B．彈簧的彈性勢(shì)能增加C．重物的機(jī)械能不變 D．重物的機(jī)械能增加二、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)水平光滑桌面上有A、B兩個(gè)小車，質(zhì)量都是0.6kg．A車的車尾連著一個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz)的紙帶，A車以某一速度與靜止的B車碰撞，碰后兩車連在一起共同向前運(yùn)動(dòng)．碰撞前后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示．根據(jù)這些數(shù)據(jù)，如果兩個(gè)小車合在一起考慮，回答下列問題：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)碰撞前后可能相等的物理量是____；(2)碰前其大小為____，碰后其大小為____(3)結(jié)論_________________________________14、（10分）“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中：（1）入射小球m1=15g，原靜止的被碰小球m2=10g，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-t圖象如圖甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出結(jié)論_______________________________．（2）實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是________．A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足ma＞mb，ra=rb（3）圖乙中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON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)我國正在制造的第二艘國產(chǎn)航母將采用電磁彈射技術(shù)，電磁彈射技術(shù)可以提高航母艦載戰(zhàn)斗機(jī)的戰(zhàn)斗力。如圖所示戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)除了受到自身發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F0＝2．5×105N和一定的阻力f=2.5×10（1）戰(zhàn)斗機(jī)的起飛加速度a和起飛過程所需時(shí)間t（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后二位）。（2）戰(zhàn)斗機(jī)起飛過程中，彈射裝置的推進(jìn)力對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)做的功W。16、（12分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊恰好能通過圓形軌道最高點(diǎn)，求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h．17、（12分）(本題9分)在距地面10m高處，以10m／s的速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，考慮空氣阻力，己知物體落地時(shí)的速度大小為16m／s，求：（1）拋出時(shí)人對(duì)物體做功為多少？（2）自拋出到落地，重力對(duì)物體做功為多少？（3）飛行過程中物體克服阻力做的功是多少？

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】試題分析：由圖可知，周期Ta=0.4S，Tb=0.6s，則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比na：nb=Tb：Ta=3：1．故A錯(cuò)誤．由圖電壓最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsinωt=10sin5πtV．故B錯(cuò)誤．由電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω，則兩個(gè)電壓最大之值比Uma：Umb=ωa：ωb=3：1，則交流電b電壓的最大值為．故C正確．t=0時(shí)刻U=0，根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大．故D錯(cuò)誤．故選C考點(diǎn)：考查交流電的有效值、峰值、磁通量點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，要根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式研究電壓最大值之間的關(guān)系．至于電壓與磁能量的關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析2、B【解析】對(duì)球A受力分析，受重力mg、拉力T、彈簧的彈力F，如圖

根據(jù)平衡條件，結(jié)合合成法，有F=mgtan；根據(jù)胡克定律，有F=kx；解得;故選B．3、D【解析】設(shè)地面對(duì)他雙腳的平均作用力為F，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：本題也可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解，但是沒有動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)捷，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，不需要考慮過程中速度的變化，抓住初末狀態(tài)，列式求解．4、A【解析】設(shè)兩個(gè)小球之間的距離為r，開始時(shí)：，將兩個(gè)小球接觸一下后，電量中和，再平分，則電量為；當(dāng)仍放回原處，根據(jù)庫侖定律．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤，故選A．【點(diǎn)睛】考查庫侖定律的應(yīng)用，掌握庫侖定律的表達(dá)式，注意控制變量法的運(yùn)用即可，5、B【解析】力做的功等于力與在力方向上的位移的乘積，所以，B正確．6、D【解析】小孩滑到底端重力瞬時(shí)功率為：P=mgvsin300，代入數(shù)據(jù)可得：P=300W，故D正確，ABC錯(cuò)誤．7、ACD【解析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出3s后，小球在水平方向上的速度仍為，在豎直方向上的速度為，故拋出3s后，小球的速度為，重力的功率為，A正確B錯(cuò)誤；小球在這3s內(nèi)的平均功率為，C正確；因?yàn)榧铀俣群銥樨Q直向下，速度變化量方向和加速度方向相同，所以拋出后（未落地）任意時(shí)間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下，D正確．【點(diǎn)睛】在使用公式計(jì)算時(shí)，如果v對(duì)應(yīng)的是瞬時(shí)速度，則求出的功率為瞬時(shí)功率，若v為平均速度，則求出的功率為平均功率．8、AB【解析】

A.物塊相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的位移為x1=s+d，則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對(duì)木板，根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤.9、AB【解析】A、失重時(shí)具有向下的加速度，運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；

點(diǎn)睛：本題考查了學(xué)生對(duì)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。10、CD【解析】

A．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒；將一小球套于桿上，由靜止開始從軌道A端滑下過程機(jī)械能也守恒，由于初位置動(dòng)能為零，故末位置速度大小小于平拋運(yùn)動(dòng)的速度，但方向相同，故水平分量不同，故小球在水平方向的速度大小小于v0，故A錯(cuò)誤；B．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)，其水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為；將一小球套于桿上，由靜止開始從軌道A端滑下過程時(shí)間小于；故B錯(cuò)誤；C．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式，有：h=gt2①s=v0t②vx=v0③vy=gt④解得：h=，v平拋=；靜止開始從軌道A端滑下過程機(jī)械能守恒，有：mgh=mv2，解得：，故C正確；D．小球落地時(shí)重力的功率為：P=mgvsinθ；故P=mgvsinθ＜mgv＜mgv平拋=，故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式和分速度公式列式后聯(lián)立求解，注意小球沿軌道運(yùn)動(dòng)不是平拋運(yùn)動(dòng)，可以結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)比較求解．11、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運(yùn)行的過程中，只有地球的引力對(duì)衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．12、AB【解析】

由A到B的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，通過彈簧的形變量判斷彈性勢(shì)能的變化，通過能量守恒判斷重物機(jī)械能的變化．【詳解】由A到B的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即彈簧與重物系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒．故A正確．在運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧的形變量增大，則彈簧的彈性勢(shì)能增加．故B正確．根據(jù)能量守恒定律知，系統(tǒng)機(jī)械能不變，彈簧的彈性勢(shì)能增加，則重物的機(jī)械能減小．故CD錯(cuò)誤．故選AB．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）動(dòng)量（2）0.555kg·m/s，0.540kg·m/s，（3）在誤差允許范圍內(nèi)，初末總動(dòng)量相等，碰撞前后動(dòng)量守恒【解析】

（1）[1]．碰撞過程內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，所以碰撞前后可能相等的物理量是動(dòng)量．（2）[2][3]．A車碰撞前的速度為AB碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度為所以碰前的動(dòng)量碰后的動(dòng)量（3）[4]．在誤差允許范圍內(nèi)，，所以碰撞前后動(dòng)量守恒．【點(diǎn)睛】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，打點(diǎn)時(shí)間間隔等于交流電的周期；（2）小車碰撞前速度大，碰撞后速度小，根據(jù)紙帶分析答題；（3）由圖示紙帶應(yīng)用速度公式求出速度；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．14、（1）0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不變量（碰撞過程中動(dòng)量守恒）BCDC【解析】

（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度，碰撞后，球的速度，，入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，被碰撞后的，碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量，，由此可知：碰撞過程中動(dòng)量守恒；（2）“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)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(dòng)，對(duì)斜槽是否光滑沒有要求，A錯(cuò)誤；要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，B正確；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，C正確；為了保證小球碰撞為對(duì)心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，ra=rb，D正確．

（3）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律即，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知根據(jù)兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相