2022屆河南省開封市高中物理高一第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖為運動員投擲鉛球的過程示意圖。在運動員的作用下，鉛球從a點由靜止加速到b點，在b點以與水平方向成一定角度的速度斜向上飛出，c為鉛球能達到的最高點。下列說法中正確的是（）A．從a到b，運動員對鉛球做的功等于鉛球動能的增加量B．從b到c，鉛球速度方向與加速度方向間夾角一直減小C．從a到d，重力對鉛球一直做正功D．從b到d，鉛球的動能先減小到零后逐漸增大2、下列物理量中，屬于矢量的是A．功率 B．加速度 C．彈性勢能 D．動能3、(本題9分)一輛汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在保持額定功率不變的情況下，汽車啟動時的v-t圖象如圖所示。已知時刻的速度為，時刻的速度為，且時刻的加速度為時刻的加速度的2倍。若汽車所受阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在時刻的加速度為B．汽車在時間內(nèi)的平均速率等于C．汽車能達到的最大速度為D．汽車所受的恒定阻力為4、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個小球以相同的速率分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力．從拋出到落地關(guān)于三個小球判斷正確的是A．運動時間相同B．落地時的速度相同C．落地時重力的瞬時功率相同D．落地時的動能相同5、(本題9分)研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟。假設火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是（）A．火星運行速度較大 B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大 D．火星運行的向心加速度較大6、1019年4月10日11點，天文學家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W家曾在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，將黑洞視為質(zhì)點，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學知識，下列選項正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：17、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能18、(本題9分)質(zhì)量為m的小物塊靜止在赤道處，下列關(guān)于小物塊所受引力和重力的說法正確的是（）A．小物塊所受重力的方向一定指向地心B．小物塊所受引力的方向一定指向地心C．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受重力變小D．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受引力變小9、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示，下列說法正確的是A．質(zhì)點的初速度為0B．質(zhì)點加速度為4m/s2C．質(zhì)點所受的合外力為6ND．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直10、(本題9分)如圖所示，在xoy平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直xoy平面向里的勻強磁場，兩個相同的帶正電粒子以相同的速率從x軸上坐標（，0）的C點沿不同方向射入磁場，分別到達y軸上坐標為（0，3L）的A點和B點（坐標未知），到達時速度方向均垂直y軸，不計粒子重力及其相互作用。根據(jù)題設條件下列說法正確的是（）A．可以確定帶電粒子在磁場中運動的半徑B．若磁感應強度B已知可以求出帶電粒子的比荷C．因磁感應強度B未知故無法求出帶電粒子在磁場中運動時間之比D．可以確定B點的位置坐標二、實驗題11、（4分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量為m＝1.00kg的重錘帶著紙帶由靜止開始下落，在此過程中，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，在紙帶上選取三個連續(xù)的點A、B、C，如圖所示。O為重錘開始下落時記錄的點，A、B、C各點到O點距離分別是3.14cm、5.00cm、7.05cm。當?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2。本實驗所用電源的頻率f＝50Hz。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)打點計時器打下點B時，重錘下落的速度vB＝________m/s(2)從打下點O到打下點B的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp＝________J，重錘動能增加量ΔEk＝________J。(3)通過計算，數(shù)值上ΔEp____ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，這是因為_______________。12、（10分）某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實驗誤差的是___________(填字母序號)。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計時器替代電磁打點計時器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實驗中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動紙帶，紙帶上打出的一系列點，如圖乙所示，O是重錘剛下落時打下的點。已知打點計時器打點的頻率為f，則從打點計時器打下O點到打下B點的過程中，重錘的重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________；若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機械能守恒定律得到驗證。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

A.在A到B的過程中，鉛球受到推力作用，且在推力方向上通過了距離；故運動員對鉛球做了功；運動員對鉛球做的功等于鉛球動能和重力勢能的增加量，故A錯誤；B.從b到c的過程中，鉛球的速度斜向上，加速度向下，根據(jù)曲線運動規(guī)律可知，鉛球的速度與加速度方向間夾角一直減小；故B正確；C.從a到c，鉛球高度升高，重力做負功，故C錯誤。D.從b到d的過程中，鉛球的質(zhì)量不變，高度先增加，后降低，所以重力勢能先增加后減少；動能先減小后增加，但是在最高點鉛球的速度水平不為零，因此最小動能不為零，故D錯誤；2、B【解析】

A.功率只有大小沒有方向，是標量，A錯誤B.加速度既有大小也有方向，是矢量，B正確C.彈性勢能只有大小沒有方向，是標量，C錯誤D.動能只有大小沒有方向，是標量，D錯誤3、A【解析】

B．t1-t2時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，由圖象的“面積”表示位移知，其位移大于勻加速直線運動的位移，則平均速度大于，故B錯誤；D．由題意，設1時刻的加速度為a1、2時刻的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律有，，聯(lián)立解得故D錯誤；C．汽車能達到最大速度時，則有F=f，P=Fv故故C錯誤；A．根據(jù)解得故A正確。故選A。4、D【解析】A、落地的時間不同，豎直上拋時間最長，豎直下拋時間最短，故A錯誤；

B、小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B錯誤；

C、落地時速度大小相等，但方向不同，根據(jù)可知，重力的瞬時功率不等，故C錯誤；

D、根據(jù)機械能守恒定律得到落地時動能相等，故D正確．點睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機械能守恒；同時速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意識．5、C【解析】

任一行星繞太陽做勻速圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力可推導出化簡后可得即軌道半徑越大，行星運行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。因此火星的運行速度、角速度和向心加速度較小，運行周期較大，故ABD錯誤，C正確。故選C。6、BCD【解析】

AD.一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點做勻速圓周運動，繞它們連線上某點做勻速圓周運動，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項不合題意，D項符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因為a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項符合題意.7、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B正確；設小球到達水平面時速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機械能守恒定律得mgh=18、ABC【解析】

A.重力的方向豎直向下，而赤道處豎直向下和指向地心重合；則赤道位置的重力指向地心；則A項符合題意.B.物體受到地球的萬有引力方向沿物體和地球的球心連線而指向地心；故B項符合題意.C.對赤道位置的物體分析可知，所受萬有引力產(chǎn)生兩分力效果，一是重力，二是自轉(zhuǎn)向心力，且三者的方向都指向地心，滿足：GMm則自轉(zhuǎn)加快即角速度ω增大，所需向心力變大，而引力不變，故重力變??；故C項符合題意.D.物體所受萬有引力大小GMm9、CD【解析】

A.質(zhì)點在x方向做初速度為0、加速度為3m/s2的勻加速直線運動，在y方向做速度為4m/s的勻速直線運動，故A錯誤；B.速度圖像斜率表示加速度即a=故B錯誤；C.由牛頓第二定律可得：質(zhì)點所受的合外力為F=ma=6N故C正確；D.質(zhì)點的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的負方向，加速度與速度方向不在一條直線上，質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直，D正確．10、AD【解析】

A．已知粒子的入射點及出射方向，同時已知圓上的兩點，根據(jù)出射點速度相互垂直的方向及AC連線的中垂線的交點即可明確粒子運動圓的圓心位置，由幾何關(guān)系可知AC長為且有則因兩粒子的速率相同，且是同種粒子，則可知，它們的半徑相同，即兩粒子的半徑均可求出，故A正確；B．由公式得由于不知道粒子的運動速率，則無法求出帶電粒子的比荷，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知從A射出的粒子對應的圓心角為，B對應的圓心角為；即可確定對應的圓心角，由公式由于兩粒子是同種粒子，則周期相同，所以可以求出帶電粒子在磁場中運動時間之比，故C錯誤；D．由幾何關(guān)系可求得B點對應的坐標，故D正確。故選AD。二、實驗題11、0.9780.4900.478＞紙帶和重錘運動過程中受到阻力的作用【解析】

（1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得B點的速度為：vB（2）重錘重力勢能的減小量△Ep=mgh=1.00×9.8×5.00×10-2J=0.490J，動能的增加量：ΔE（3）由上可知數(shù)值上ΔEp>ΔEk，這是因為紙帶和重錘運動過程中受到阻力的作用。12