2022届河北省保定市曲阳县第一高级中学物理高一第二学期期末经典试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F2、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定拉力作用下运动，则在时间t内（）A．重力的冲量为0 B．拉力F的冲量为FtC．拉力F的冲量为 D．动量的变化量等于Ft3、(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B，A、B之间以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连并以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动，如果OB＝AB，则绳OB与绳BA的张力之比为（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶24、(本题9分)质量为m的质点从足够高的位置由静止下落，不计空气阻力，其第2秒内和第5秒内重力做功之比为（）A．1：9 B．2：5 C．4：5 D．1：35、(本题9分)关于万有引力说法正确的是A．只有天体之间才有引力 B．只有小球之间才有引力C．任何两个物体之间都有万有引力 D．相互排斥的磁铁间没有万有引力6、(本题9分).如图所示，有一半径为r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=0.2kg的物块（可视为质点），从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v=1m/s，，下列说法正确的是A．物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4NB．物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0NC．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9JD．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J7、(本题9分)如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是()A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大8、如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为9、铅蓄电池的电动势为2V，这表示A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能B．蓄电池接在电路中时，两极间的电压一定为2VC．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大10、(本题9分)把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水桶转到最高点时水不从桶里流出来，这时水桶的速率可以是（）A． B． C． D．11、如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力12、(本题9分)A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用图1所示的装置研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况，并用它来验证碰撞中的动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC为水平槽。（1）实验中通过仅测量小球做平抛运动的______（选填“水平位移”或“竖直位移”），可间接得到小球碰撞前后的速度关系.（2）检验水平槽BC是否调平的方法是：_______.（3）实验装置中的重锤线起什么作用？__________.（4）实验时先使入射球m1从斜槽上某一固定位置S多次由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，从而确定P点的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，让球m1仍从位置S多次由静止开始滚下，跟球m2碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置。a.为提高实验的精度，减小误差，要求m1__________m2。（选填“>”“<”“＝”）b.其中确定P点位置的多次落点痕迹如图2所示，刻度尺的零点与O点对齐，则OP＝_________cm。（5）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O点的距离如图3所示，请通过计算说明本次实验中两小球碰撞前后的动量是否守恒__________.（6）牛顿曾设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，如图，同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因_____________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻．除开关和导线外，可供使用的实验器材还有：电流表（量程0~0.6A，0~3A）电压表（量程0〜3V，0〜15V）滑动变阻器R1（阻值范围0〜20Ω，额定电流2A）滑动变阻器R2（阻值范围0〜100Ω），额定电流1A）（1）为提高测量精度，电流表应选用的量程是_____A，电压表应选用的量程是_____V；为多测量几组数据，滑动变阻器应选用_____（填写滑动变阻器符号）；（2）实验开始前，滑动变阻器的滑动触头P应移到_____端（选填“a”或“b”）；（3）改变滑动变阻器R的阻值，测出6组U和I的值如下表所示．其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请在坐标纸上标出第二组数据的对应点，并画出U－I图线_______．（4）由图象求得电池的电动势E＝___V，内阻r＝____Ω；（保留到小数点后两位）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)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能；(2)小球到达C点时的速度；(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．16、（12分）(本题9分)倾角为30°的直角三角形绝缘体底边BC长为2L，底边处在水平位置，斜边光滑，现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下（不脱离斜面），如图所示，已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?17、（12分）(本题9分)质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.

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】

已知当电压为3V时电量为4.5×10-4C；故由可知，故B正确。2、B【解析】

重力的冲量IG=mgt，故A错误．拉力F的冲量IF=Ft，故B正确，C错误．合外力的冲量：I合=Ftcosθ，根据动量定理知，合力的冲量等于动量的变化量，则动量的变化量为Ftcosθ．故D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道冲量等于力与时间的乘积，知道合力的冲量等于动量的变化量．3、B【解析】由于A、B用一条绳连接，所以在运动过程中角速度相等，根据F=mω对A：F1对B：F2所以绳OB与绳BA的张力之比为F2故选：B4、D【解析】

物体做自由落体运动，由初速度为零的匀加速运动的规律可知，在第1s内，第2s内，在第3s内位移之比为1：3：5：7：9，第2s内和第5s内位移之比为3：9，由W=mgs可知做功之比为1：3，故D正确．5、C【解析】

任何两个物体之间都有万有引力，大到天体，小到原子之间，故选项C正确，AB错误；相互排斥的磁铁间也有万有引力，选项D错误；故选C.6、C【解析】

在B点，物块受到的重力和轨道给的支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，解得，根据牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为2.4N，AB错误；从A到B过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得，解得，即克服摩擦力做功0.9J，C正确D错误．7、CD【解析】

小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，故刚接触弹簧瞬间小球的速度不是最大，故A错误；当小球所受的弹力等于重力时，此时物体的加速度为零，速度达到最大；以后小球继续下落压缩弹簧时，小球所受的弹力大于重力，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，最后停止．从小球接触弹簧到到达最低点，加速度方向先向下后向上，且加速度先减小后增大，小球的速度先增大后减小，故B错误，CD正确．8、AB【解析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。9、AD【解析】

AC.铅蓄电池的电动势为2V，根据W=qU，表示电路中每通过1C电量，电源把2J化学能转化为电能，与时间无关，故A正确，C错误；B.当电池不接入外电路，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V，故B错误；D.电源是通过非静电力做功的，蓄电池将化学能转变成电能时，非静电力做的功比一节干电池（电动势为1.5V）的大，故D正确。10、AB【解析】

设水桶转到最高点时水恰好不从桶里流出来时，水桶的速度为v，则由牛顿第二定律得，得到，当水桶的速度大于时，水也不从桶里流出来．当水桶的速度小于时，水将从桶里流出来．故选AB．11、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；12、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、水平位移将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平抛运动，由于落地的高度都相同，则落地的时间相同，则小球落地的水平位移与速度成正比，则实验中通过仅测量小球做平抛运动的水平位移，可间接得到小球碰撞前后的速度关系.第二空.检验水平槽BC是否调平的方法是：将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的.第三空.实验装置中的重锤线起的作用是：记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点；第四空.为提高实验的精度，防止入射球反弹，要求m1>m2；第五空.用尽量小的圆把P的落地点圈起来，圆心即为P的平均落点，则OP＝44.80cm。第六空.碰前动量：m1∙OP=45.0×44.80g∙cm=2016.0g∙cm；碰后总动量：m1∙OM+m2∙ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g∙cm；即m1第七空.物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力--重力，做平抛运动；随着物体初速度增大，运动范围变大，引力不再看作恒力；当物体初速度达到第一宇宙速度时，做圆周运动而成为地球卫星。14、（1）（2）a（3）（4）1.450.83（均可）【解析】

（1）[1][2][3]．测量一节干电池的电动势和内阻，为提高测量精度，电流表应选用的量程是0-0.6A，电压表应选用的量程是0-3V；为多测量几组数据，滑动变阻器应选用阻值较小的R1；（2）[4]．实验开始前，滑动变阻器的滑动触头P应移到电阻最大的a端；（3）[5]．U－I图线如图；（4）[6][7]．根据U=E-Ir，并由图象求得电池的电动势E＝1.45V，内阻；点睛：本题考查了实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对