湖北省重點(diǎn)中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)雨滴在空氣中由靜止開始沿豎直方向下落，雨滴運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，速度達(dá)到vm，此后雨滴以速度vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)。雨滴的質(zhì)量為m（保持不變），重力加速度為g。在0～t1時(shí)間內(nèi)，雨滴受到的空氣阻力A．不變 B．減小C．增大 D．先增大后減小2、(本題9分)在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是A．甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)3、(本題9分)如圖所示，小環(huán)A套在光滑豎直桿上，小環(huán)B套在光滑水平桿上，A、B兩環(huán)用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接在一起。初始時(shí)，用力F作用在A上，使A、B兩環(huán)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩處于伸直狀態(tài)且與豎直桿夾角為60°。撤去F后，小環(huán)A運(yùn)動(dòng)至輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)的速率為v。已知A、B兩環(huán)的質(zhì)量均為m，繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．力F的大小為2mg，方向豎直向上B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小環(huán)A的機(jī)械能守恒C．輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)，小環(huán)B的速率也為vD．輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)，小環(huán)A的速率為4、(本題9分)把一物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度為h，若物體的質(zhì)量為m，所受空氣阻力為f，則在從物體被拋出到落回地面的全過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．重力做的功為mgh B．空氣阻力做的功為-2fhC．空氣阻力做功為零 D．重力做功為2mgh5、(本題9分)如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體和，它們通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接，物體以勻速向右運(yùn)動(dòng)，在繩子與軌道成角時(shí)，物體的速度大小為（）A．B．C．D．6、(本題9分)踢毽子是我國(guó)一項(xiàng)大眾喜歡的傳統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng)。毽子被人們譽(yù)為“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托構(gòu)成，如圖所示。在某次踢鍵子的過(guò)程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高羽毛點(diǎn)后又向下落回。毽子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子與腳相互作用的過(guò)程中，關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說(shuō)法中正確的是()A．毽子對(duì)腳的作用力大于腳對(duì)毽子的作用力B．毽子對(duì)腳的作用力小于腳對(duì)毽子的作用力C．毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)鍵子的作用力方向相同D．鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力方向相反7、(本題9分)下列敘述中正確的是（）A．物體在變力的作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力的作用下不可能做直線運(yùn)動(dòng)C．物體在變力和恒力作用下都可能做直線運(yùn)動(dòng)D．物體在變力和恒力作用下都可能做曲線運(yùn)動(dòng)8、如圖甲所示，傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是緊的，將m=1kg的面粉袋放在傳送帶上的A處，經(jīng)過(guò)1.2s到達(dá)傳送帶的B端，用速度傳感器測(cè)得面粉袋與送帶的速度v隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t圖線可知()A．A、B兩點(diǎn)的距離為3.2mB．粉袋與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C．面粉袋從A運(yùn)動(dòng)到B這程中，傳送帶上面粉痕跡長(zhǎng)為1.2mD．面粉袋從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，其與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻．用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長(zhǎng)度，靜止后彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為E．這時(shí)突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．撤去F后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E/4D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E/310、(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(shuō)法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．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c11、(本題9分)如圖所示，一個(gè)物體以速度沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是A．物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．壓縮彈簧的過(guò)程中，物體向墻壁移動(dòng)相同的距離，彈力做的功不相等C．彈簧的彈力做正功，彈性勢(shì)能減少D．彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加12、(本題9分)下列實(shí)例中，物體的機(jī)械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機(jī)勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體二、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)用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．除開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：電流表（量程0~0.6A，0~3A）電壓表（量程0?3V，0?15V）滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0?20Ω，額定電流2A）滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0?100Ω），額定電流1A）（1）為提高測(cè)量精度，電流表應(yīng)選用的量程是_____A，電壓表應(yīng)選用的量程是_____V；為多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____（填寫滑動(dòng)變阻器符號(hào)）；（2）實(shí)驗(yàn)開始前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)移到_____端（選填“a”或“b”）；（3）改變滑動(dòng)變阻器R的阻值，測(cè)出6組U和I的值如下表所示．其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上標(biāo)出第二組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U－I圖線_______．（4）由圖象求得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝___V，內(nèi)阻r＝____Ω；（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）14、（10分）(本題9分)一小球在某未知星球上作平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)小球在有坐標(biāo)紙的背最屏前采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，然后對(duì)照片進(jìn)行合成，如圖所示．A、B、C為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖所示，已知該照片的實(shí)際背景屏方格的邊長(zhǎng)均為4cm(不計(jì)空氣阻力），則由以上及圖信息可推知：(1)小球平拋的初速度大小是_______m/s；(2)該星球表面的重力加速度為_______m/s2；(3)若取A為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初位置坐標(biāo)為：x=_____cm；y=______cm．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)如圖甲所示，宇航員在某星球上將一輕彈簧豎直固定在水平地面上，把物體輕放在彈簧上端，由靜止釋放。物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示(圖中a0為已知量)。假設(shè)星球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。求(1)星球的質(zhì)量M;(2)若發(fā)射一個(gè)探測(cè)器圍繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求探測(cè)器的環(huán)繞速度大小.16、（12分）某物體做平拋運(yùn)動(dòng)，落在水平地面前的最后一段時(shí)間內(nèi)，其速度方向與水平方向的夾角由α=45°變?yōu)棣?53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物體被拋出時(shí)的速度大小v0；(2)物體被拋出時(shí)離地的高度h。17、（12分）(本題9分)2013年“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器攜帶“玉兔號(hào)”月球車，成功實(shí)施近月制動(dòng)順利進(jìn)入環(huán)月軌道，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，月球車在距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道III（貼近月球表面）繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）月球車在軌道III上的運(yùn)行速率；（3）月球車在軌道I繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間．

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】

v-t圖象切線斜率不斷減小，根據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度，可知雨滴運(yùn)動(dòng)的加速度在減小，根據(jù)牛頓第二定律得mg-f=ma，可知，阻力在增大，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。2、B【解析】

A、甲圖為正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，圖中、兩點(diǎn)在同一個(gè)圓上，所以、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相同，但是場(chǎng)強(qiáng)的方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、乙圖為等量的異種電荷的電場(chǎng)，在連線的中垂線上的所有的點(diǎn)的電勢(shì)都為零，并且場(chǎng)強(qiáng)的方向均為水平的指向負(fù)電荷，所以此時(shí)、兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同，故選項(xiàng)B正確；C、丙圖中、處于金屬平板上，處在電場(chǎng)中的金屬平板處于靜電平衡狀態(tài)，金屬板的表面為等勢(shì)面，所以、兩點(diǎn)的電勢(shì)相等；由于、兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密不同，所以、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，但電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，所以、兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、丁圖是勻強(qiáng)電場(chǎng)，、點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，但是根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，點(diǎn)的電勢(shì)要比點(diǎn)的電勢(shì)高，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、D【解析】

A．在拉力作用下，AB都處于靜止，說(shuō)明輕繩上的拉力為0，對(duì)A分析，由于A靜止，故合力為零，施加的外力等于A環(huán)的重力，故拉力F=mg方向豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于輕繩存在作用力，故小環(huán)A的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度大小相等，有解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則解得選項(xiàng)D正確。故選D。4、B【解析】

物體被拋出到落回拋出點(diǎn)的全過(guò)程中，初末位置相同，高度差為零，所以重力做功為零．故AD錯(cuò)誤．在上升的過(guò)程中，空氣阻力做功為-fh，在下降的過(guò)程中，空氣阻力做功為-fh，則整個(gè)過(guò)程中空氣阻力做功為-2fh．故B正確，C錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)，由初末位置的高度差決定．阻力做功與路徑有關(guān).5、B【解析】將B點(diǎn)的速度分解如右圖所示,則有:，解得：，故B正確；ACD錯(cuò)誤故選B點(diǎn)睛：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,結(jié)合A的速度與B的速度沿著繩子方向的速度大小相等,結(jié)合平行四邊形定則求出物體B的速度.6、D【解析】

由題意知鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力是一對(duì)相互作用力，故大小相等，方向相反.A．描述與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．描述與分析相符，故D正確.7、CD【解析】

如物體所受的合力與速度在同一直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)，若不在同一直線上物體做曲線運(yùn)動(dòng)，但力可以使恒力，也可以是變力。A.A選項(xiàng)與分析不符，A錯(cuò)誤B.B選項(xiàng)與分析不符，B錯(cuò)誤C.C選項(xiàng)與分析相符，C正確D.D選項(xiàng)與分析相符，D正確8、ABD【解析】

A.根據(jù)速度時(shí)間圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，知A、B兩點(diǎn)的距離對(duì)應(yīng)圖象與時(shí)間軸所圍圖形的“面積”大小，為x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正確；B.由v-t圖象可知，0-0.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：．對(duì)面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力方向沿皮帶向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即為：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：，對(duì)面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力方向沿皮帶向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，聯(lián)立解得：μ=0.5，f=4N．故B正確．C.在0-0.2s時(shí)間內(nèi)，傳送帶速度大，面粉袋相對(duì)于皮帶的位移大小為：，方向沿皮帶向上．在0.2s-1.2s時(shí)間內(nèi)，面粉袋速度大，面粉袋相對(duì)于皮帶的位移大小為：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮帶向下．故傳送帶上面粉痕跡的長(zhǎng)度為：s=△x2=1m；故C錯(cuò)誤．D.面粉袋與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正確．9、BD【解析】A、B項(xiàng)：撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對(duì)A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒．這個(gè)過(guò)程中，只有彈簧的彈力對(duì)B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能也守恒．故A錯(cuò)誤，B正確；C、D項(xiàng)：撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)或壓縮最短，彈性勢(shì)能最大．設(shè)兩物體相同速度為v，A離開墻時(shí)，B的速度為v1．根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得2mv1=3mv，又聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為，故C錯(cuò)誤，D正確．點(diǎn)晴：本題考查動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的判斷和應(yīng)用能力．動(dòng)量是否守恒要看研究的過(guò)程，要細(xì)化過(guò)程分析，不能籠統(tǒng)．10、BC【解析】

衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A錯(cuò)誤；B.由可知，b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期，故B正確；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正確；D.當(dāng)c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，將做離心運(yùn)動(dòng)，所以不可能追上同一軌道上的b，b減速后，所需要的向心力小于提供的向心力，將做近心運(yùn)動(dòng)，所以不可能等候同一軌道上的c，故D錯(cuò)誤．11、BD【解析】彈簧彈力F=k△x，力做功表達(dá)式W=12F△x=12k△x點(diǎn)睛：本題要明確物塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程彈簧的彈力是個(gè)變力，故其做功與彈簧的壓縮量一定不是成正比．12、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度下降，所以重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能不守恒，A不符合題意；B．沿光滑曲面自由下滑的物體，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B符合題意；C．被起重機(jī)勻速吊起的重物，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度上升，所以重力勢(shì)能增加，故機(jī)械能不守恒，C不符合題意；D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體，加速度豎直向下，大小為g，所以合力等于重力，即只有重力做功，機(jī)械能守恒，D符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）（2）a（3）（4）1.450.83（均可）【解析】

（1）[1][2][3]．測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為提高測(cè)量精度，電流表應(yīng)選用的量程是0-0.6A，電壓表應(yīng)選用的量程是0-3V；為多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1；（2）[4]．實(shí)驗(yàn)開始前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)移到電阻最大的a端；（3）[5]．U－I圖線如圖；（4）[6][7]．根據(jù)U=E-Ir，并由圖象求得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.45V，內(nèi)阻；點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材選擇、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問(wèn)題，要知道實(shí)驗(yàn)原理，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)