山西省太原市重點(diǎn)中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)物體在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)，下面哪種說(shuō)法正確（）A．物體機(jī)械能不變，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化B．物體的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能一定變化C．機(jī)械能一定不變D．如果物體的重力勢(shì)能有變化，那么物體的機(jī)械能一定有變化2、(本題9分)一汽車(chē)在平直公路上行駛．從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示．假定汽車(chē)所受阻力的大小f恒定不變．下列描述該汽車(chē)的速度隨時(shí)間t變化的圖像中,可能正確的是(

)A． B．C． D．3、(本題9分)物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，下列表述正確的是()A．在0～1s內(nèi)，合外力做正功B．在0～2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1s～2s內(nèi)，合外力不做功D．在0～3s內(nèi)，合外力總是做正功4、(本題9分)如圖所示，一條小船過(guò)河，河水流速為v1，船在靜水中速度為v2，船頭方向與河岸垂直，關(guān)于小船的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A．小船做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．小船做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．小船做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)D．小船做變加速曲線運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這一過(guò)程中A．重力勢(shì)能增加了B．機(jī)械能損失了mghC．動(dòng)能損失了mghD．物體所受的合外力對(duì)物體做功為6、第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較精確測(cè)量出萬(wàn)有引力常量的物理學(xué)家是A．哥白尼 B．開(kāi)普勒 C．伽利略 D．卡文迪許7、對(duì)于質(zhì)量不變的物體，下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法正確的是（）A．若物體的速度不變，動(dòng)量一定不變B．若物體的速率不變，動(dòng)量一定不變C．若物體動(dòng)能變化，動(dòng)量一定變化D．若物體動(dòng)量變化，動(dòng)能一定變化8、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的足夠長(zhǎng)傾斜傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蔬\(yùn)行，一個(gè)小物塊無(wú)初速度的放在傳送帶上端，傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，取傳送帶底端為零勢(shì)能面，下列描述小物塊速度v，重力勢(shì)能Ep，動(dòng)能Ek和機(jī)械能A．B．C．D．9、(本題9分)要計(jì)算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A．已知地球半徑RB．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度vC．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TD．已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′10、在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個(gè)軌道光滑，P，Q點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小B．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)D．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力11、(本題9分)地球的質(zhì)量為，半徑為，自轉(zhuǎn)角速度為，萬(wàn)有引力常量為，地球表面的重力加速度為，同步衛(wèi)星距地面的距離為，則同步衛(wèi)星的線速度大小為（）A． B． C． D．12、物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50J，則A．重力做功為50JB．物體的重力勢(shì)能一定增加了50JC．重力做了50J的負(fù)功D．物體的重力勢(shì)能一定減少了50J二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）在用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)下列操作正確且必要的有______A．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間B．用彈簧測(cè)力計(jì)稱出重物的重力C．裝配好器材，松開(kāi)紙帶讓重物自由下落然后接通電源D．在點(diǎn)跡清晰的紙帶上，距離起始點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢?，沿重物下落的方向，依次取若干個(gè)連續(xù)的點(diǎn)并標(biāo)記，作為測(cè)量點(diǎn)(2)某小組的同學(xué)，用接有6V、50Hz的交流電的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，如圖2，O為重錘下落的起點(diǎn)，選取的測(cè)量點(diǎn)為A、B、C、D、E，F(xiàn)，各測(cè)量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h已標(biāo)在測(cè)量點(diǎn)下面．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=______m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)該小組的同學(xué)分別求出打其他各點(diǎn)時(shí)的速度v；在v2-h坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)跡如圖3，則本地的重力加速度約為_(kāi)_____m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三位學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見(jiàn)其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤．（1）操作一定有錯(cuò)誤的同學(xué)是_________，（2）若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），①紙帶的________端與重物相連．②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重物重力勢(shì)能的減少量是________，此過(guò)程中重物動(dòng)能的增加量是______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)高1.15m，半徑為0.1m，可繞通過(guò)圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B(可看成質(zhì)點(diǎn))，A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣處，A、B間用長(zhǎng)0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s1．⑴當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度達(dá)到多大時(shí)細(xì)線上出現(xiàn)張力？⑵當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度達(dá)到多大時(shí)A物塊開(kāi)始滑動(dòng)？⑶若A物塊恰好將要滑動(dòng)時(shí)細(xì)線斷開(kāi)，求B物塊落地時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的水平距離．(不計(jì)空氣阻力)16、（12分）(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球.整個(gè)裝置處于水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。重力加速度為g.（1）當(dāng)小球處于圖中A位置時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)。求細(xì)線與豎直方向之間的夾角θ（可以用三角函數(shù)表示）；（2）現(xiàn)把小球置于圖中位置B處，使OB沿著水平方向，輕繩處于拉直狀態(tài)。小球從位置B無(wú)初速度釋放。不計(jì)小球受到的空氣阻力。求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v。17、（12分）如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m，以的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量為lkg的物塊從傳送帶左側(cè)水平向右滑上傳送帶，一段時(shí)間后它滑離傳送帶。已知二者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g=10m/s2。(1)要使物塊能從傳送帶右側(cè)滑離，則物塊的初速度至少多大？(2)若物塊的初速度為，則物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？

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、D【解析】物體若做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能和勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能也不變，機(jī)械能也不變，故ABC錯(cuò)誤．物體受平衡力，除了重力之外還有另外的力，若重力勢(shì)能變化，則說(shuō)明重力做功，則說(shuō)明另外的力也做了功，物體的機(jī)械能一定變化，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：物體受力平衡的情形很多，可以選擇特殊運(yùn)動(dòng)來(lái)否定ABC；由除重力之外的其他力做功時(shí)物體的機(jī)械能變化，可判定D．2、A【解析】

在時(shí)間內(nèi)，如果勻速，則圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如果是加速，根據(jù)，牽引力減小；根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即，汽車(chē)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度；所以時(shí)間內(nèi)，圖象先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線；在時(shí)間內(nèi)，功率突然增加，故牽引力突然增加，是加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，牽引力減??；再根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即，汽車(chē)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度．所以在時(shí)間內(nèi)，即圖象也先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線，A正確；3、A【解析】

A．由圖可知，在0-1s內(nèi)，動(dòng)能增加，故合外力做正功，故A正確；B．在0-2s內(nèi)，動(dòng)能先增大后減小，故合外力先做正功，后做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C．在1-2s內(nèi)，動(dòng)能減小，故合外力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．在0-3s內(nèi)，動(dòng)能先增加后減小，故合外力先做正功，后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤．4、B【解析】

小船實(shí)際的速度是水流速度與靜水的合速度，因兩方向均是勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則，則小船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是勻速直線A.小船做勻加速直線運(yùn)動(dòng)與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.小船做勻速直線運(yùn)動(dòng)與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.小船做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.小船做變加速曲線運(yùn)動(dòng)與分析不符，故D項(xiàng)與題意不相符。5、D【解析】A、物體在斜面上上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh，則重力勢(shì)能增加了mgh．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小為，物體克服摩擦力做功為，所以物體的機(jī)械能損失了．故B錯(cuò)誤．C、D、合外力對(duì)物體做功為，則根據(jù)動(dòng)能定理得知物體動(dòng)能損失了,故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵要掌握常見(jiàn)的幾對(duì)功和能的關(guān)系：重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系有關(guān)，合力做功與動(dòng)能的變化有關(guān)，除重力以外的力做功與機(jī)械能的變化有關(guān)．6、D【解析】

A．哥白尼通過(guò)細(xì)致得觀察與測(cè)量計(jì)算出日、月、行星得軌跡，提出了日心說(shuō)；B．開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)其老師第谷畢生觀測(cè)數(shù)據(jù)得分析計(jì)算，提出了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即開(kāi)普勒三定律；C．伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯分析等科學(xué)方式對(duì)力、運(yùn)動(dòng)、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系提出了一系列科學(xué)的結(jié)論；D．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量。7、AC【解析】

A.因?yàn)樗俣仁鞘噶?，速度不變，即大小和方向都不變，由可知，?dòng)量是不變的，故A正確。B.因?yàn)樗俣仁鞘噶?，速率不變，即速度的大小不變，但是方向可能變化，因?yàn)閯?dòng)量是時(shí)矢量，速度的方向變化，動(dòng)量也變化，故B錯(cuò)誤。C.因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能變化了，說(shuō)明速度的大小變化，所以動(dòng)量也一定變化，故C正確。D.因?yàn)閯?dòng)量是矢量，動(dòng)量變化，可能是速度的方向變化，而大小不變，因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，速度的方向變化而大小不變，動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

通過(guò)過(guò)程分析可以確定物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度：開(kāi)始傳送帶的速度大于物體的速度，故滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，故物體的加速度a1=gsinθ+μgcosθ；當(dāng)物體的速度大于傳送帶的速度時(shí)，物體的所受摩擦力沿斜面向上，物體的加速度a2=gsinθ-μgcosθ，故【詳解】當(dāng)小物塊無(wú)初速度的放在傳送帶上端后，物體向下勻加速，當(dāng)加速到與傳送帶的速度相等后，由于傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，即是重力沿斜面向下的分力還大于滑動(dòng)摩擦力，合力沿斜面向下，繼續(xù)加速，故A錯(cuò)誤；取傳送帶底端為零勢(shì)能面，重力勢(shì)能為：EP=EP0-mgsinθ?x，EP隨x是一次減函數(shù)，故B正確；達(dá)到傳送帶速度之前，對(duì)物體由動(dòng)能定理可得：Ek【點(diǎn)睛】解答此類題目一般都是根據(jù)題意寫(xiě)出函數(shù)表達(dá)式，再進(jìn)行判斷。比如通過(guò)受力分析確定物體的加速度，從而根據(jù)速度圖象的斜率等于物體的加速度來(lái)判定。9、ABC【解析】

A．根據(jù)，得，僅知道地球的半徑，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常數(shù)，可以求出地球的質(zhì)量，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有，得地球質(zhì)量，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度v，可以計(jì)算出地球質(zhì)量，故B正確；C．根據(jù)得，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，解得，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故C正確；D．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，中心天體是太陽(yáng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力只能求太陽(yáng)的質(zhì)量，故已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′不可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；10、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)與經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小，故A正確，B錯(cuò)誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，故D正確。11、AB【解析】

A．同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度為，根據(jù)可得同步衛(wèi)星的線速度大小為故A正確；BC．同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則有解得聯(lián)立黃金代換式可得故B正確，C錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度的表達(dá)式為同步衛(wèi)星線速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤；故選AB。12、BC【解析】克服重力做功，即重力做負(fù)功，則重力勢(shì)能一定增大，克服重力做多少功，重力勢(shì)能就增加多少，故重力勢(shì)能增加50J，BC正確．【點(diǎn)睛】重力勢(shì)能變化量直接對(duì)應(yīng)重力做功，與其他因素?zé)o關(guān)，重力做正功，重力勢(shì)能減小，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，且滿足．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、D1.569.8【解析】試題分析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的，故不用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間，A不必要；在實(shí)驗(yàn)中，不需要知道重物的重力，故B也不必要；裝配好器材，應(yīng)該先接通電源再松開(kāi)紙帶讓重物自由下落，C錯(cuò)誤；D是必要的（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=BD2T=15.71cm-9.47cm2×0.02s=1.56m/s；（3）本地的重力加速度約為g=v22考點(diǎn)：驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。14、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解析】試題分析：（1）根據(jù)，可知丙同學(xué)的操作步驟中有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤操作是先放開(kāi)紙帶后接通電源．（2）①根據(jù)題圖可知，紙帶從左向右，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，知紙帶的左端與重物相連；②B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，；重力勢(shì)能的減小量，動(dòng)能的增加量；考點(diǎn)：考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)【名師點(diǎn)睛】利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問(wèn)題能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、⑴ω1＝r