2021-2022学年湖南省二校联考高一物理第二学期期末考试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)若以某固定点为起点画出若干矢量,分别代表运动质点在不同时刻的速度,则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为"速矢端迹".由此可知(

)①匀速直线运动的速矢端迹是线段;②匀加速直线运动的速矢端迹是射线;③匀速圆周运动的速矢端迹是圆;④平抛运动的速矢端迹是点.A．①② B．②③ C．③④ D．①④2、(本题9分)某星球x的质量和半径分别为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则星球x表面的重力加速度为A．0.4g B．0.5g C．1.5g D．2.5g3、因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是A．伽利略 B．开普勒 C．卡文迪许 D．牛顿4、(本题9分)在两个边长为的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为，带电量为的粒子从点沿着的方向射入磁场，恰好从点射出。则该粒子速度大小为（）A． B． C． D．5、(本题9分)两个相同的金属球分别带有+2Q和-4Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为()A． B． C． D．6、(本题9分)在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。B．开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。C．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。D．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了“场”的概念。7、做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．物体加速度可以不变D．它们受合外力一定是变力8、(本题9分)物体运动的速度图象如下图所示，以下说法正确的是()A．物体在0～2s内做匀加速直线运动B．物体在2～4s内做匀减速直线运动C．物体在0～8s内一直做匀变速直线运动D．物体在0～8s内一直朝一个方向运动9、(本题9分)下列说法中正确的是A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．把1.6×10-19C的电荷量叫元电荷C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍D．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状大小和电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷10、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公转周期较大B．火星做圆周运动的加速度较大C．火星表面的重力加速度较大D．火星的第一宇宙速度较小11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大12、(本题9分)弹弓是“80后”最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉直至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD的中点，则（）A．从D到C，弹丸的机械能守恒B．从D到C，弹丸的动能先增大后减小C．从D到C，弹丸在E点时重力的功率一定最大D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中作出W－v2图象如图所示，下列符合实际的是()A． B．C． D．14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s），那么：（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_____，（填字母序号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小数点后两位）（3）实验的结论是：_____．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m=5×l03kg的汽车，正以vl=l0m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的0-t图象如图乙所示，在t=20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=5×l04W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都各自恒定，汽车可看成质点．求：(1)汽车在AB、BC路段上所受的阻力fi和f2；(2)BC路段的长度x．16、（12分）(本题9分)某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛，当速度大小变为10m/s时，所经历的时间可能是多少？此时离抛出点的高度为多少？(不计空气阻力，g=10m/s2)17、（12分）(本题9分)可视为质点的小滑块从半径为0.8m的四分之一光滑圆弧轨道顶端滑下。在轨道最低点滑上水平传送带的最右端（设轨道衔接处无机械能损失）。设传送带长度L=8m，并以恒定的v=3m/s速度顺时针转动，小滑块恰好能运动到水平传送带的最左端而没有掉下传送带。已知重力加速度大小为g=10m/s2。求：（1）物块与传送带间的动摩擦因数；（2）物块从圆弧轨道最低点滑入传送带到第一次返回圆弧轨道最低点所用的时间（本小题计算结果保留两位有效数字）。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

①匀速直线运动的速度不变，即速度大小和方向都不变，根据“速矢端迹”的定义，作出其速矢端迹应为点，不是线段．故①错误；②匀加速直线运动的加速度保持不变，速度随时间均匀增大，画出其“速矢端迹”为射线．故②正确；③匀速圆周运动的速度保持不变，速度方向绕圆心匀速旋转，其“速矢端迹”为圆．故③正确；④平抛运动的水平速度不变，竖直速度均匀增大，速矢端迹是竖直的射线.故④错误．故选B2、A【解析】

根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：；星球x的质量和半径分别约为地球的和。所以星球表面的重力加速度，故选A。3、C【解析】

牛顿发现了万有引力定律，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，称为“称量地球质量第一人”的科学家。A.伽利略与分析不符，A错误B.开普勒与分析不符，B错误C.卡文迪许与分析相符，C正确D.牛顿与分析不符，D错误4、C【解析】

由题意分析可知粒子从BE中点G飞出左边磁场，作FG的垂直平分线交FA的延长线于点O，点O为圆心，如图所示根据几何知识，有与相似，则有解得又因为解得故C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】

由库仑定律可得：，两相同金属小球带异种电荷时，开始时的库仑力：，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都是：，库仑力：，所以库仑力是原来的，即.A.与分析结果不相符；故A错误.B.与分析结果不相符；故B错误.C.与分析结果相符；故C正确.D.与分析结果不相符；故D错误.6、A【解析】

A.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；B.牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。C.开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。D.库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了“场”的概念，选项D错误。7、AC【解析】

曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.8、ABD【解析】图像的斜率等于加速度，物体在0～2s内加速度恒定，速度均匀增加，做匀加速直线运动，选项A正确；物体在2～4s内速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项B正确；物体在0～8s内加速度的方向不断变化，不是一直做匀变速直线运动，选项C错误；物体在0～8s内速度一直为正值，则一直朝一个方向运动，选项D正确；故选ABD.9、BCD【解析】

A.元电荷是质子和电子的带电量，但不是质子也不是电子，故A错误；B.我们是把质子和电子的带电量称为元电荷，即1.6×10−19C的电荷量叫元电荷，故B正确；C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故C正确；D.点电荷是一个理想化的模型。当带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状大小和电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷，故D正确；故选：BCD.10、AD【解析】

A．根据万有引力定律提供向心力可得：可得由于火星的轨道半径较大，则火星公转的周期较大，故A正确。B．根据得向心加速度火星的轨道半径较大，则火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误。C．根据得星球表面的重力加速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球表面重力加速度大，故C错误。D．根据得星球的第一宇宙速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球的第一宇宙速度较大，故D正确。故选AD。11、AD【解析】以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．12、BD【解析】试题分析：在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，但是此点不是E点，所以从D到C，弹丸的速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故AB错误；从D到C，橡皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，故C错误；从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段长度相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，即机械能增加的较多，故D正确；故选D.考点：动能定理；机械能守恒定律【名师点睛】本题考查弹力与重力做功情况下能量的转化情况，熟练应用能量守恒是分析问题的基础，要知道机械能守恒的条件是：只有重力弹力做功．也可以从能量转化的角度分析其机械能的变化；注意要判断的是弹丸的机械能的变化情况，而不是弹丸和橡皮筋的系统.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】橡皮筋做的功转化为小车动能，由动能定理得：，功W与速度v间的关系为：，W与v是二次函数关系，W-v图象是抛物线的一个分支，故C正确、ABD错误．14、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在误差允许的范围内，重物得机械能守恒【解析】（1）实验中，直接测量的物理量是下落的高度，从而可以求出重力势能的减小量，通过计算得到的物理量是与下落高度相应的瞬时速度，从而得出动能的增加量，故选项CD正确，AB错误；

（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量：B点的瞬时速度则动能的增加量；

（3）可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．点睛：解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）104N（2）93.75m【解析】试题分析：（1）由汽车输出功率得到汽车牵引力，再根据汽车受力平衡得到阻力；（2）同（1）类似求得在BC段的阻力，然后再根据汽车输出功率得到汽车牵引力，继而得到合外力，最后利用牛顿第二定律求得加速度．（1）汽车在AB路段时，速度不变，那么汽车受力平衡，所以；（2）汽车在BC路段上运动时所受的阻力恒定，那么由15s～20s可知，汽车受到的阻力；汽车速度减至8m/s时，牵引力；所以，由牛顿第二定律可得加速度大小为；16、1s或3s【解析】规定向上为正方向，若的速度方向与初