2022屆浙江省紹興市新昌中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(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、(本題9分)一個(gè)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果半徑不變，而速率增加為原來速率的3倍時(shí)，其向心力是36N，則物體原來受到的向心力的大小是（）A．2N B．4N C．6N D．8N2、(本題9分)一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對(duì)環(huán)靜止時(shí)小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60°B．45°C．30°D．75°3、(本題9分)如圖所示，一水平圓盤可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓盤上放置小木塊A，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．木塊A受力的個(gè)數(shù)為（）A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè)4、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A．把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間（細(xì)繩沒有斷），下列說法正確的是A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對(duì)小球的拉力突然增大到原來的1.5倍5、(本題9分)下列幾種情況，系統(tǒng)機(jī)械能守恒的是A．在空中飄落的樹葉[圖(a)]B．運(yùn)動(dòng)員在蹦床上越跳越高[圖(b)]C．圖(c)中小車上放一木塊，小車的左側(cè)有彈簧與墻壁相連，小車在左右振動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)于小車無滑動(dòng)(車輪與地面摩擦不計(jì))D．圖(c)中小車振動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)小車有滑動(dòng)6、關(guān)于超重和失重，下列說法正確的是（

）A．超重就是物體受的重力增加了B．失重就是物體受的重力減小了C．完全失重就是物體一點(diǎn)重力都不受了D．不論超重或失重物體所受重力是不變的7、(本題9分)如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大，機(jī)械能不變8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90○

(大小不變)后，物體可能做（）A．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．勻速直線運(yùn)動(dòng)9、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，且均可視為光滑在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為和，下列說法正確的是A．若使小球A沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為B．若使小球B沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為C．適當(dāng)調(diào)整，可使A球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．適當(dāng)調(diào)整，可使B球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處10、(本題9分)彈簧原長(zhǎng)為10cm，當(dāng)掛上一個(gè)50g的鉤碼時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?2cm，當(dāng)在原鉤碼下再掛一個(gè)同樣的鉤碼時(shí)，彈簧仍處于彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的是（取g=10m/s2）（）A．彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?4cm B．彈簧勁度系數(shù)為25N/mC．彈簧伸長(zhǎng)了4cm D．彈簧伸長(zhǎng)了2cm11、(本題9分)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“U”形彎道，轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓，內(nèi)外半徑分別為r和2r。一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達(dá)線，有如圖所示的①、②、③三條路線,其中路線③是以為圓心的半圓,，賽車沿圓弧路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力為。選擇路線，賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變，發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大),則(

)A．選擇路線①,賽車經(jīng)過的路程最短B．選擇路線②,賽車的速率最小C．選擇路線③,賽車所用時(shí)間最短D．①、②、③三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等12、(本題9分)如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系是RA=RC=2RB．若皮帶不打滑，則A、B、C三輪邊緣上三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比為（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．線速度之比1：1：2D．線速度之比1：2：2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用物體的自由落體運(yùn)動(dòng)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)方法，記錄小球的自由落體運(yùn)動(dòng)通常有三種方法：①用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；②用光電門；③用頻閃照相機(jī)。三種裝置如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是大家所熟知的，光電門可記錄小球通過光電門的時(shí)間，頻閃照相在按下快門的同時(shí)切斷電磁鐵的電源讓小球自由下落。(1)關(guān)于上圖這三種實(shí)驗(yàn)方法，下列說法正確的是________A．方法①③需要測(cè)量的量和計(jì)算方法相同B．方法②需要測(cè)量小球直徑dC．三種方法都需要測(cè)量下落重物的質(zhì)量D．方法③的系統(tǒng)誤差最小(2)下圖是兩位同學(xué)利用方法①實(shí)驗(yàn)操作時(shí)釋放紙帶瞬間的照片，你認(rèn)為操作正確的是_______(3)方法②中測(cè)得小球被電磁鐵吸住的位置到光電門的距離為h，小球直徑為d，通過光電門的時(shí)間為，重力加速度為g。當(dāng)______≈______時(shí)，可認(rèn)為小球下落過程中機(jī)械能守恒。(4)方法③得到如下圖所示頻閃照片，測(cè)量結(jié)果已標(biāo)注在圖上，從小球由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到拍下D像，小球重力勢(shì)能的減少量______J，小球動(dòng)能的增加量_______J。（取，小球質(zhì)量為，頻閃照相機(jī)每隔0.05s閃光一次，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖示裝置探究功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系配套器材有長(zhǎng)木板，橡皮筋(若干)小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶復(fù)寫紙等。(1)實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力后，發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)的紙帶上相鄰各點(diǎn)間的間隔先增大后均勻，則應(yīng)選擇該紙帶上間隔___________（填“增大”或“均勻”)的部分來計(jì)算小車的速度。(2)該同學(xué)采用圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為使得到的圖線是直線，若用縱坐標(biāo)表示功，則橫坐標(biāo)應(yīng)表示___________(填“速度”或“速度的平方”)。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)某天文愛好者在地面觀測(cè)衛(wèi)星和衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的情況，測(cè)得時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為，衛(wèi)星與地心的連線轉(zhuǎn)過的角度為．已知萬有引力常量為，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）若已知衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為衛(wèi)星軌道半徑的兩倍，求衛(wèi)星運(yùn)行的周期．16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R，圓心為O．下端與絕緣水平軌道在B點(diǎn)平滑連接，一質(zhì)量為m帶正電的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），置于水平軌道上的A點(diǎn)。已如A、B兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)若物塊能到達(dá)的最高點(diǎn)是半圓形軌道上與圓心O等高的C點(diǎn)，則物塊在A點(diǎn)水平向左運(yùn)動(dòng)的初速度應(yīng)為多大?(2)若在整個(gè)空同加上水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=(q為物塊的帶電量)，現(xiàn)將物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，且運(yùn)動(dòng)過程中始終不脫離軌道，求物塊第2次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物塊第2n(n=1，2、3……)次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，一輛質(zhì)量為2.0×103kg的汽車以12m/s的速度行駛。突然，它撞到一棵樹上，樹不動(dòng)而汽車停了下來。在此過程中（1）求汽車動(dòng)能的改變量；（2）若汽車前部凹進(jìn)0.5m，則汽車受到的平均撞擊力多大。

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、B【解析】

根據(jù)向心力公式得：；當(dāng)速率為原來的3倍時(shí)有：，解得：F1=4N；A.2N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.4N，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.6N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.8N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、A【解析】小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯(cuò)誤。3、C【解析】考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：計(jì)算題．分析：對(duì)小木塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況，再對(duì)木塊受力分析即可．解答：解：小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．故選C．點(diǎn)評(píng)：靜摩擦力與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，表明物體相對(duì)于圓盤有向外滑動(dòng)的趨勢(shì)．4、A【解析】

B.小球擺下后由機(jī)械能守恒可知：，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的線速度相同，故B錯(cuò)誤.C.由于半徑變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)v=rω可得，小球的角速度突然增大到原來的3倍，故C錯(cuò)誤.A.根據(jù),可知半徑變?yōu)樵瓉淼?，向心加速度突然增大到原來?倍，故A正確.D.在最低點(diǎn)由：,可得，半徑改變前，半徑變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，可知，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋叮还蔇錯(cuò)誤.5、C【解析】A中在空中飄落的樹葉，受空氣阻力作用，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B圖中運(yùn)動(dòng)員做功，其機(jī)械能越來越大．故B錯(cuò)誤．C圖中只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故C正確．C圖中若物塊相對(duì)小車有滑動(dòng)，則由于有滑動(dòng)摩擦力做功，所以機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機(jī)械能守恒的方法：1、看是否只有重力或彈力做功；2、看動(dòng)能和勢(shì)能之和是否保持不變．6、D【解析】

物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力大于物體的重力稱為超重，小于重力則稱為失重，處于超重或失重狀態(tài)時(shí)物體的質(zhì)量或重力并不變．【詳解】物體處于超重或者失重是指視重與重力的關(guān)系，并不是重力發(fā)生變化。物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力小于重力叫失重，物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力大于重力叫超重。故AB錯(cuò)誤；當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)是指重力完全提供加速度，重力大小不變。故C錯(cuò)誤；不論超重或失重甚至完全失重，物體所受重力是不變的。故D正確。故選D。【點(diǎn)睛】明確超重和失重的性質(zhì)，知道所謂超重或失重都是指物體的視重發(fā)生變化，而物體受到的重力保持不變．7、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有有：A、線速度，可知軌道半徑小的線速度大，故A正確；B、向心加速度知，軌道半徑小的向心加速度大，故B正確；C、c加速前萬有引力等于圓周運(yùn)動(dòng)向心力，加速后所需向心力增加，而引力沒有增加，故C衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，故不能追上同一軌道的衛(wèi)星b，所以C錯(cuò)誤；D、a衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)可知其線速度將增大，但由于克服阻力做功，機(jī)械能減小。故D錯(cuò)誤。故選：AB。8、BC【解析】

物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改變后的初速度方向與F合的方向間的關(guān)系未知，可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故BC正確，AD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F3變向后的合力大小和方向，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：當(dāng)物體受到的合外力恒定時(shí)，若物體受到的合力與初速度不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)；若合力與初速度共線，物體做直線運(yùn)動(dòng)．9、AD【解析】

小球A恰好能到A軌道的最高點(diǎn)時(shí)，由，；根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正確；小球恰好能到B軌道的最高點(diǎn)時(shí)，臨界速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，B小球hB＞2R的任意高度釋放都可以，故B錯(cuò)誤；小球恰好能到B軌道的最高點(diǎn)時(shí)，臨界速度為零，適當(dāng)調(diào)整hB，B可以落在軌道右端口處．故D正確．小球A恰好能到A軌道的最高點(diǎn)時(shí)，由，；小球A從最高點(diǎn)飛出后下落R高度時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：水平位移的最小值為，小球落在軌道右端口外側(cè)．故C錯(cuò)誤．10、BC【解析】

試題分析：由題F1=mg=1．5N，x1=2cm，F(xiàn)2=1N，根據(jù)胡克定律F=kx得；故B正確；F1：F2=x1：x2；代入解得x2=4cm，即彈簧伸長(zhǎng)了4cm，所以彈簧此時(shí)的長(zhǎng)度為11cm+4cm=14cm；故C正確，AD錯(cuò)誤；故選BC．【考點(diǎn)】胡克定律11、ACD【解析】試題分析：選擇路線①，經(jīng)歷的路程s1=2r+πr，選擇路線②，經(jīng)歷的路程s2=2πr+2r，選擇路線③，經(jīng)歷的路程s3=2πr，可知選擇路線①，賽車經(jīng)過的路程最短，故A正確．根據(jù)得，，選擇路線①，軌道半徑最小，則速率最小，故B錯(cuò)誤．根據(jù)知，通過①、②、③三條路線的最大速率之比為，根據(jù)，由三段路程可知，選擇路線③，賽車所用時(shí)間最短，故C正確．根據(jù)知，因?yàn)樽畲笏俾手葹?，半徑之比?：2：2，則三條路線上，賽車的向心加速度大小相等．故D正確．故選ACD?？键c(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律12、BC【解析】試題分析：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故va=vb，則va：vb=1：1，由角速度和線速度的關(guān)系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和線速度的關(guān)系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，則va：vb：vC=1：1：2，故選BC．考點(diǎn)：角速度；線速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ABDBgh1.921.92【解析】

(1)[1]A．①③實(shí)驗(yàn)要確定出下落的高度與獲得的速度，所用的方法都是留跡法，故A正確；B．方法②要由求速度則需要測(cè)量小球直徑d，故B正確；C．三種方法驗(yàn)證機(jī)械能時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能都含有質(zhì)量m，則質(zhì)量可以約掉，故三種方法都不需要測(cè)量下落重物的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．方法①紙帶與計(jì)時(shí)器有摩擦，方法②用平均速度測(cè)量速度有誤差，方法③避免了①②兩種情況，系統(tǒng)誤差小，故D正確。故選ABD。(2)[2]A圖中的重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，導(dǎo)致紙帶有很長(zhǎng)一截不能打點(diǎn)，故B圖的操作是正確的，有效的利用了紙帶打點(diǎn)。(3)[3][4]方法②中，實(shí)驗(yàn)原理為驗(yàn)證重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量，有即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律需滿足(4)[5][6]方法③中，小球重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh=1×9.8×(11.02+8.57)×10-2J=1.92J小球動(dòng)能的增加量為14、均勻速度的平方【解析】

第一空.橡皮筋的拉力即為小車所受合外力大小，在橡皮條伸長(zhǎng)階段小車加