2022届江苏省无锡市前洲中学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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、(本题9分)两个完全相同的金属小球A、B带有等量的异种电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时两球之间作用力的大小是()A． B． C． D．2、如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功3、(本题9分)一小船在静水中的速度v0=5m/s，它要渡过一条宽d=180m的长直河道，已知河水流速v=3m/s，则小船以最短路程过河时所需要的时间为A．18s B．36s C．45s D．60s4、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（）A．时间内，汽车的平均速度等于B．时间内，汽车的牵引力等于C．时间内，汽车的功率等于D．若图像中的物理量均为已知量，则可求出时间内汽车的位移5、(本题9分)如图所示，蹦极是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，A．体验者的机械能保持不变B．当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳的弹力大小为kl0C．当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者速度达到最大D．体验者达到的最大速度为6、(本题9分)2017年4月，被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接，完成对“天宫号”的物资补给．如图所示，在对接前的某段时间内，若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行．下列说法正确的是A．“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率B．“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期C．“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接D．“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接7、(本题9分)如图所示，质量分别为、的两个小球、静止在光滑的水平面上，若以方向水平向右大小为的速度与发生弹性正碰，碰撞历时，则（）A．碰撞过程中两球的动量变化相同B．碰后球的速度大小为，方向水平向右C．在碰並撞过程中受到的冲最大小为D．在碰撞过程中受到的平均作用力大小为8、(本题9分)下列实例中，物体的机械能守恒的是（）A．在空中匀速下落的跳伞运动员B．沿光滑曲面自由下滑的物体C．被起重机匀速吊起的重物D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体9、一个100g的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中（）A．重力做了的负功 B．重力做的正功C．球的重力势能一定减少 D．球的重力势能一定增加10、(本题9分)如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为C．小球B升高至斜面右侧L/2处时，小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为11、(本题9分)如图所示，图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言()A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b12、(本题9分)如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是：（）A．使两极板靠近 B．减小正对面积C．插入电介质 D．增大正对面积二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)为了减小实验误差，下列措施可行的是_______(填写代号）A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．打点计时器尚定时应使两限位孔的连线竖直向下D．应先放手让质量拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作(2)如图已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2,交流电源的频率为50Hz，从打O点到打F点的过程中，重锤重力做功为_____J.(保留2位有效数字）。重锤动能的增加量为______J.(保留2位有效数字）14、（10分）(本题9分)在探究平抛运动规律的实验中：（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹：A．通过调节使斜槽的末端保持____________；B．每次释放小球的位置必须____________（选填“相同”或者“不同”）；C．每次必须由____________释放小球（选填“运动”或者“静止”）；D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；E．将小球的位置记录在自纸上后，取下白纸，将点连成____________（选填“折线”“直线”或“光滑曲线”）。（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10m/s2，根据图象，可知小球的初速度为_____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____________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)质量为70kg的人不慎从高空支架上跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知人先自由下落3.1m，安全带伸直到原长，接着拉伸安全带缓冲到最低点，缓冲时间为1s，取g=10m/s1．求缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，在A的上方O点用细线悬挂一小球C(可视为质点)，线长L＝0.8m．现将小球C拉至水平无初速度释放，并在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为h＝0.2m．已知A、B、C的质量分别为mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；(3)若物体A未从小车B上掉落，小车B的最小长度为多少？17、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内，光滑的曲面AB与粗糙的水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.1m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k＝100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．一个质量m＝1kg的小球从距BC的高度为h＝0.6m处由静止释放，小球与水平面BC间的动摩擦因数μ＝0.5，小球以vC＝3m/s的速度进入管口C端，通过CD后，在压缩弹簧过程中，当小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep＝0.5J，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）水平面BC的长度xBC；（1）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；（3）小球最终停止的位置．

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、C【解析】

假设A的带电量为Q，B的带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为−，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；故选C。2、B【解析】

本题主要考察动能定理。【详解】本题问物体获得的动能，因为物体初动能为0，所以获得的动能即为物体动能的变化，又知动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，所以合力做功，B符合题意。3、C【解析】

因，则小船能垂直河岸过河而距离最短为d=180m，需要静水中的速度斜向上游，则合速度垂直河岸，小船的合速度为：；所以小船要以最短距离过河时所用的时间为.A．18s与计算结果不相符；故A项错误.B．36s与计算结果不相符；故B项错误.C．45s与计算结果相符；故C项正确.D．60s与计算结果不相符；故D项错误.4、D【解析】

A．时间内，若做匀变速直线运动，平均速度为，由于图线围成的面积大于匀变速直线运动图线围成的面积，则实际位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故A错误；BC．在时间内，汽车的加速度根据牛顿第二定律得解得则汽车的额定功率所以时间内，汽车的功率为故BC错误；D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则有解得时间内，根据动能定理则有解得时间内汽车的位移故D正确。故选D。5、C【解析】

A.因弹性绳被拉直后，弹性绳的弹力对体验者做负功，则此时体验者的机械能减小，选项A错误；B.当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳无形变，此时的弹力大小为零，选项B错误；C.因弹性绳被拉直后，开始阶段弹力小于重力，体验者的加速度向下，即加速向下运动；当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者的加速度减为零，此时体验者速度达到最大，选项C正确；D.因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度为，以后还会加速运动一段时间，直到速度最大，可知体验者达到的最大速度大于，选项D错误.6、C【解析】A、根据，解得：，，知轨道半径越大，则线速度越小，周期越大，所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率，“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期，故AB错误；

C、“天舟号”适当沿切向加速，使得万有引力小于向心力，做离心运动，可能与天宫号对接，故C正确，D错误．点睛：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出它们的大小．7、BCD【解析】

碰撞过程中两球所受的冲量大小相等方向相反，则两球的动量变化大小相同，方向相反，选项A错误；由动量守恒定律可得：；由能量关系：，联立解得：v1=-1m/s（方向向左）；v2=2m/s，方向向右；选项B正确；A在碰撞过程中受到的冲最大小为，选项C正确；A在碰撞过程中受到的平均作用力大小为，选项D正确；故选BCD.8、BD【解析】

A．在空中匀速下降的跳伞运动员，速度恒定，即动能恒定，但高度下降，所以重力势能减小，故机械能不守恒，A不符合题意；B．沿光滑曲面自由下滑的物体，运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B符合题意；C．被起重机匀速吊起的重物，速度恒定，即动能恒定，但高度上升，所以重力势能增加，故机械能不守恒，C不符合题意；D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，加速度竖直向下，大小为g，所以合力等于重力，即只有重力做功，机械能守恒，D符合题意．9、BC【解析】

AB．物体高度下降了则重力做正功为故A错误，B正确；CD．重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少0.45J，故C正确，D错误。故选BC。10、ABC【解析】

A.小球A下滑过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，刚开始，AB球的速度都增大，所以系统动能增大，则重力势能减小，故A项与题意相符；B.A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得：故B项与题意相符；C.小球B升高的过程中，根据动能定理得：解得：此时，重力对小球A做功的功率为：重力对小球B做功的功率为故C项与题意相符；D.B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得：解得：根据动能定理研究B得：解得：故D项与题意不相符。11、BC【解析】

A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道a是不可能的，故A错误．B、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此卫星的轨道可能为b、c，故B，C正确．D、而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故同步卫星的轨道不可能为b；故D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心；以及同步卫星需要满足的“七定”．12、ACD【解析】

使两极板靠近，两极板间距减小，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故A正确；减小正对面积，由电容的决定式：，可知电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故B错误；插入电介质，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故C正确；增大正对面积，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解析】

第一空.重锤选用体积较小且质量较大的，选项A错误，B正确；打点计时器固定时应使两限位孔的连线竖直向下，这样可减小纸带与计时器之间的摩擦，选项C正确；应先通电让打点计时器工作，再放手让物体拖着纸带运动，选项D错误；第二空.重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.36J都正确．

第三空.在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：．动能增量为：，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．14、水平相同静止光滑曲线2（-20，-5）【解析】

(1)[1][2][3][4]因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使得斜槽的末端保持水平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小