湖南省長沙市周南梅溪湖中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

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》，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)世界最高的蹦極是美國皇家峽谷懸索橋蹦極，高321米．假設(shè)有一蹦極運動員身系彈性蹦極繩由靜止從橋面跳下．運動員可視為質(zhì)點，空氣阻力忽略不計，下列說法正確的是（）A．運動員下落過程中重力對其先做正功后做負(fù)功B．運動員下落過程中地球和運動員組成的系統(tǒng)機械能守恒C．運動員下落過程中其加速度先保持不變，然后減小再增大D．運動員下落過程中其重力勢能的改變量與零勢能面的選取有關(guān)2、(本題9分)長直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動，如圖所示。則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)A．B．C．D．3、(本題9分)已知海王星和地球的質(zhì)量比M：m=16:1，它的半徑比R：r=4:1，則海王星和地球表面的重力加速度之比（）A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:14、(本題9分)直流電動機M接在如圖所示的電路中，理想電壓表的示數(shù)是20V，理想電流表的示數(shù)是1.0A，限流電阻R=5.0Ω，則可知（）A．電動機的機械功率是20W B．電阻R消耗的電功率是5WC．電動機線圈的電阻是20Ω D．電動機產(chǎn)生的電熱功率是20W5、(本題9分)我國女子短道速滑隊在2013年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出．在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則（）A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D．甲對乙做多少負(fù)功，乙對甲就一定做多少正功6、(本題9分)一個質(zhì)量為2kg的物體被人用手由靜止開始向上提升了2m時速度達(dá)到2m/s，則關(guān)于該過程下列結(jié)論中正確的是：A．手對物體做功40J B．重力勢能增加44JC．合外力對物體做功4J D．重力對物體做功40J7、(本題9分)關(guān)于曲線運動，下列說法中正確的是A．曲線運動可以是勻速運動，也可以是變速運動B．曲線運動一定是變速運動C．曲線運動速度的大小和方向都一定發(fā)生變化D．曲線運動物體的速度方向是沿著運動軌道切線的8、(本題9分)如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運動.將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當(dāng)物塊運動到傳送帶的右端時，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.下列表達(dá)式正確的是（

）A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，汽車通過輕質(zhì)繩和輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出，開始繩繃緊，滑輪兩側(cè)的繩都豎直，汽車以速度v0水平向右勻速運動，當(dāng)物體上升高度h時，繩與水平方向夾角為30°，則（）A．在繩與水平方向夾角為30°時，物體速度為B．在繩與水平方向夾角為30°時，拉力對物體做功的瞬時功率為C．從開始到繩與水平方向夾角為30°時，拉力對物體做功D．從開始到繩與水平方向夾角為30°時，物體和汽車組成的系統(tǒng)機械能增加10、(本題9分)2016年9月15日，我國發(fā)射了空間實驗室“天宮二號”．它的初始軌道為橢圓軌道，近地點M和遠(yuǎn)地點N的高度分別為200km和350km，如圖所示．關(guān)于“天宮二號”在該橢圓軌道上的運行，下列說法正確的是（）A．在M點的速度大于在N點的速度B．在M點的加速度等于在N點的加速度C．在M點的機械能大于在N點的機械能D．從M點運動到N點的過程中引力始終做負(fù)功11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為l和2l的不可伸長的輕繩下端，繩的另一端懸于等高點。先將小球拉至與懸點等高處，使繩伸直，從靜止釋放小球，當(dāng)兩繩豎直時，下列說法正確的是A．兩球的加速度大小相等B．兩球的動能一樣大C．兩球的機械能一樣大D．兩球所受的拉力大小相等12、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進(jìn)了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖所示的裝置可驗證機械能守恒定律：用輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將細(xì)繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄的繩的拉力F隨時間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點的值為F1，圖中B點的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是___________________；（2）小球從A到B的過程中，重力勢能改變量的大小為_______________；動能改變量的大小為_____________（請用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問中需要再測量的那個量的符號表示）。14、（10分）(本題9分)用落體法“探究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。（1）實驗中打點計時器所接的電源是_______（填“A”或“B”）；A．直流電B．交流電C．直流電和交流電都可以（2）為了減小由于阻力帶來的實驗誤差，應(yīng)選用的重物是________（填“A”或“B”）；A．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘B．質(zhì)量為200g的木球C．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘和質(zhì)量為200g的木球都可以（3）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺，打點計時器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓交流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平，刻度尺。其中不必要的器材有______________；（4）下列關(guān)于實驗誤差的說法中，正確的是_____；A．重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差B．重錘質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重錘質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．先釋放重物，后接通電源會造成較大誤差（5）最后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量略大于動能的增加量，請說出原因_______（一條即可）。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)某個質(zhì)量為m的物體在從靜止開始下落的過程中，除了重力之外還受到水平方向的大小、方向都不變的力F的作用．（1）求它在t時刻的水平分速度和豎直分速度．（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，寫出這個坐標(biāo)系中代表物體運動軌跡的x、y之間的關(guān)系式．這個物體在沿什么樣的軌跡運動？16、（12分）(本題9分)如圖所示，小紅在練習(xí)“套環(huán)”（套環(huán)用單匝細(xì)金屬絲做成）游戲，要將套環(huán)“套”上木樁．若小紅每次均在O點將“套環(huán)”水平拋出，O為“套環(huán)”最右端，已知“套環(huán)”直徑為15cm，拋出點O距地面高度H=1.35m，距木樁水平d=2.0m，木樁高度h=10cm；g取10m/s2，求：（1）“套環(huán)”從拋出到落到木樁最上端經(jīng)歷的時間；（2）“套環(huán)”落到木樁最上端時的豎直速度；（3）若不計木樁的粗細(xì)，為能讓“套環(huán)”套入木樁，小紅拋出“套環(huán)”的初速度范圍．17、（12分）(本題9分)兩個對稱的與水平面成60°角的粗糙斜軌與一個半徑R＝1m，張角為110°的光滑圓弧軌道平滑相連．一個小物塊從h＝3m高處開始，從靜止開始沿斜面向下運動．物體與斜軌接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，g取10m/s1．（1）請你分析一下物塊將怎樣運動?（1）計算物塊在斜軌上通過的總路程．

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、C【解析】

運動員下落過程中高度不斷下降，重力始終做正功，故A錯誤；運動員下落過程中，對于運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒，而運動員和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；蹦極繩繃直前，繩子的彈力為零，運動員只受重力，加速度為g，保持不變．蹦極繩繃緊后，運動員受到重力和繩的彈力，彈力先小于重力，再等于重力，后大于重力，隨著彈力的增大，合力先減小后增大，則運動員的加速度先減小后增大，故C正確；重力勢能的改變量與重力做功有關(guān)，取決于初末位置的高度差，與零勢能面的選取無關(guān)，故D錯誤.故選C.2、C【解析】使鐵塊沿著斜面下滑的力是F=mgsinα，對于一個確定的角度α，最大靜摩擦力是fm=μmgcosα。

如果F＜fm，那么鐵塊所受的是靜摩擦，由平衡條件得知，摩擦力f=F=mgsinα，當(dāng)α逐漸變大，會出現(xiàn)F＞fm，這樣，出現(xiàn)滑動摩擦，摩擦力f=fm=μmgcosα，在階段1即靜摩擦階段，f=F=mgsinα，α的變化范圍在0到90°之間，sinα隨α變大而變大，當(dāng)F大到等于fm后，就進(jìn)入第2階段即動摩擦階段，f=fm=μmgcosα，余弦函數(shù)隨α變大而變小，由題，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩階段在銜接處沒有數(shù)值突變，故C正確；故選C。點睛：一般來說最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大一點，應(yīng)注意本題中的條件是最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．故不會由突變產(chǎn)生．3、D【解析】

在星球表面附近，萬有引力等于重力。由公式得：聯(lián)立解得，A.1:2與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.2:1與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤；C.4:1與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D.1:1與上述計算結(jié)果相符，故D正確。4、B【解析】

電動機消耗的總功率為：P="IU=20"W，選項AD錯誤；電阻R消耗的電功率為PR=125W="5"W，選項B正確；電動機不是純電阻電路，故不適用歐姆定律，故電動機線圈的電阻，電動機產(chǎn)生的電熱功率不是20W選項CD錯誤；故選B5、B【解析】

A．因為沖量是矢量，甲對已的作用力與乙對甲的作用力大小相等方向相反，故沖量大小相等方向相反，故A錯誤．B．設(shè)甲乙兩運動員的質(zhì)量分別為、，追上之前的瞬間甲、乙兩運動員的速度分別是，．根據(jù)題意整個交接棒過程動量守恒：可以解得：，即B選項正確；CD．經(jīng)歷了中間的完全非彈性碰撞過程會有動能損失，CD選項錯誤．【點睛】本題主要考察能量（做功正負(fù)判斷）、動量（動量定理、動量守恒）相關(guān)知識，結(jié)合彈性碰撞和非彈性碰撞的動量和能量關(guān)系展開討論．6、C【解析】

對物體受力分析，運用動能定理求出手對物體做功以及合力做功的大?。芍亓ψ龉η笪矬w克服重力做功．【詳解】A、根據(jù)動能定理得：，解得：；故A錯誤.B、D、物體上升2m，重力做負(fù)功,,根據(jù)功能關(guān)系可知重力勢能增加40J；故B、D錯誤.C、由；故C正確.故選C.【點睛】求合力的功一種方法是求各力做功的代數(shù)和；另一種方法是利用動能定理求解；在運用動能定理解題不需要考慮過程，只要抓住首末狀態(tài)，列式進(jìn)行求解．7、BD【解析】曲線運動的速度方向一定變化，則曲線運動一定是變速運動，選項A錯誤，B正確；曲線運動速度的方向一定發(fā)生變化，但是大小不一定變化，例如勻速圓周運動，選項C錯誤；曲線運動物體的速度方向是沿著運動軌道切線的，選項D正確；故選BD.8、AD【解析】

物塊運動過程中，只有摩擦力對它做功，根據(jù)動能定理得：摩擦力對物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯誤；由于物塊與傳送帶間有相對位移，設(shè)物塊加速度的時間為t；則；；故，故C錯誤；D正確；故選AD。9、ACD【解析】

A．將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示：

物體的速度為可知物體做變速運動，故A正確；B．在繩與水平夾角為30°時，拉力的功率為：P=Fv物，由上可知θ減小，則v物增大，所以物體加速上升，繩的拉力大于物體的重力，即F＞mg，故故B錯誤；C．當(dāng)θ=30°時，物體的速度為：當(dāng)θ=90°時，物體速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，知拉力的功等于物體機械能的增加量，故則C正確；D．從開始到繩與水平方向夾角為30°時，物體和汽車組成的系統(tǒng)機械能增加等于拉力做的功即，故D正確．故選ACD正確．10、AD【解析】

A．根據(jù)開普勒第二定律知，“天宮二號”在近地點的速度大于遠(yuǎn)地點的速度，即在M點的速度大于在N點的速度，故選選項A正確；B．“天宮二號”在M點受到的地球引力大于在N點的引力，由牛頓第二定律知在M點的加速度大于在N點的加速度，故選項B錯誤；C．“天宮二號”沿橢圓軌道運行的過程中，只有地球的引力做功，故其機械能守恒，故選項C錯誤；D．從M點運動到N點的過程中引力與速度的夾角為銳角，所以引力做負(fù)功，故選項D正確．11、ACD【解析】

A．令細(xì)線的長度為l，小球下落到最低點的過程中，由動能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低點加速度大小，與細(xì)線的長度l無關(guān)，所以兩球在最低點加速度大小相等，故A正確；B．根據(jù)動能定理得小球下落到最低點的動能為Ek=mgl，可知兩球質(zhì)量相等，細(xì)線長度l不等，則到達(dá)最低點時的動能不等，故B錯誤；C．A、B兩球在運動的過程中，只有重力做功，機械能都守恒，初始位置時它們的機械能相等，所以在最低點，兩球的機械能相等。故C正確。D．小球在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，與繩的長度無關(guān)。所以兩繩拉力大小相等。故D正確。12、CD【解析】

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進(jìn)的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關(guān)系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）懸點到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點時，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過程中，動能改變量的大小為；小球在最高點時，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點時與最低點的高度差，小球從到的過程中，重力勢能改變量的大小為；若小球從到的運動過程機械能守恒定律則有，驗證機械能守恒定律成立的表達(dá)式為，由于小球的質(zhì)量已知，和通過力傳感器可以讀出，所以要利用小球從到的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是懸點到球心的距離。14、BA秒表、天平BD由于紙帶與計時器間阻力（或空氣阻力）帶來的影響【解析】

（1）[1]打點計時器的打點頻率等于交流電的頻率，打點計時器應(yīng)使用交流電源，故B正確，AC錯誤。故選B。（2）[2]選重物的密度盡量大一些，體積小些的，可以減小受到的阻力的影響，可減少實驗誤差，故A正確，BC錯誤。故選A。（3）[3]實驗中借助打點計時器記錄物體的運動時間，不需要秒表。實驗驗證機械能守恒，即驗證重力勢能的減少mgh與動能增加的關(guān)系；質(zhì)量可以約去，即驗證gh與，的關(guān)系，所以也不需要天平。（4）[4]A．實驗中重物的質(zhì)量不必要測量，重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)，不會造成誤差，故A錯誤；BC．為了減小阻力的影響，重錘應(yīng)選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的，故B正確，C錯誤；D．先釋放重物，再接通電源，由于重物下落較快，紙帶上得的點跡較少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故D正確。故選BD。（5）[5]重力勢能的減少量略大于動能的增加量，是由于紙帶與計時器間阻力（或空氣阻力）帶來的影響。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）