2022届物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下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、下列能源属于不可再生能源的是A．水能B．风能C．太阳能D．天然气2、(本题9分)以下对有关情景描述符合物理学实际的是（）A．洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水份甩掉B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车重力C．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的宇航员处于平衡状态D．火车轨道在弯道处应设计成外轨高内轨低3、(本题9分)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则（）A．物体A始终做匀加速运动B．从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C．从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D．恒力F的大小为4、(本题9分)如图所示,质量为的小球用一根长为、不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上将小球拉至与悬点等高(此时细线处于绷直状态)后由静止释放,忽略空气阻力,取,则小球到达最低点时（）A．细线受到的作用力大小为B．细线受到的作用力大小为C．小球的加速度大小为D．小球的加速度大小为5、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）A．只受到重力和盘面的支持力的作用B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C．除受到重力和支持力外，还受到向心力的作用D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用6、如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中A．小球做匀减速运动B．小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．小球克服弹力做功，机械能减少D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大7、(本题9分)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速才能到达轨道ⅡC．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小8、(本题9分)物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动，对各个力做功情况描述正确地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做负功 D．推力F做正功9、(本题9分)1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：110、(本题9分)有一项杂技表演的是骑摩托车沿圆锥面运动，其物理模型如图所示．现有两个质量相同的车手骑着质量相同的摩托车A和B紧贴圆锥的内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动(圆锥壁始终固定不动，不计一切摩擦)．则下列说法正确的是（）A．摩托车A对圆锥壁的压力大小等于摩托车B对圆锥壁的压力大小B．摩托车A的加速度大小等于摩托车B的加速度大小C．摩托车A的运动周期等于摩托车B的运动周期D．摩托车A的线速度大小等于摩托车B的线速度大小11、(本题9分)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W。关于该电吹风，下列说法正确的是A．当开关S1、S2均闭合时，电吹风吹出冷风B．电动机的内电阻为484ΩC．电热丝的电阻为44ΩD．电动机正常工作时，电动机每分钟消耗的电能为6000J12、(本题9分)一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A．小船过河的时间等于10sB．小船过河的时间等于8sC．小船过河的位移大于40mD．小船过河的位移等于40m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)(1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，已有重锤、铁架台、导线、铁夹、纸带、打点计时器、电源，还需要的器材是___________。(2)实验中打点计时器接周期为T的交流电源，该同学得到的一条理想纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A，B，C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g则从打下点到B点的过程中，重物增加的动能为______________(表达式用已知物理量的字母表示)(3)若代入实验数值计算发现重力势能的减少量△E略大于动能的增加量△Ek，这是因为________。(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴画出图象，应是下图中的_______(填选项的字母)14、（10分）(本题9分)在“测定金属的电阻率”的实验中：用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．（1）从图中读出金属丝的直径为________mm．（2）实验室有两节新干电池、开关、若干导线及下列器材：A．电压表0～3V，内阻10kΩB．电压表0～15V，内阻50kΩC．电流表0～0.6A，内阻0.05ΩD．电流表0～3A，内阻0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100Ω①要求较准确地测出其阻值，电流表应选________，滑动变阻器选_________．(填器材前面的序号)②实验中实物接线如图所示，图中有几处错误，请写出其中的一处错误：____________．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，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；（3）求OP的距离Y；（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。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)如图所示,在水平圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻绳连接，物块A到转轴的距离为R，与圆盘的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。要使物块A随圆盘一起转动，则：(1)水平圆盘转动的角速度少为多少时，可使物体A与水平圆盘间摩擦力为零？(2)水平圆盘转动的角速度的大小在什么范围内物块A会相对于圆盘静止？

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、D【解析】

A.水能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项A错误；B.风能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项B错误；C.太阳能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项C错误；D.天然气短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，选项D正确。2、D【解析】A、洗衣机脱水时，附着在衣物上的水做圆周运动，当做圆周运动所需的向心力大于水滴的合力时，水滴将做离心运动，故A符合物理实际；B、对汽车受力分析：，所以再由牛顿第三定律可知：，故B错误；C、绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴也在做圆周运动，万有引力用来提供向心力，液滴此时处于完全失重状态，故C错误．D、铁轨内高外低，此时火车转弯内外轨道均不受侧向压力作用，火车靠重力与支持力的合力提供向心力，故D正确．点睛：此题对应生活中的圆周运动这节课，应该对物体受力分析，物体所受合力充当向心力，学会列受力方程，比较力的大小．3、B【解析】

A.物体A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；B.弹簧开始是被压缩的，物体A向上运动时，弹簧先回复原长，后被拉长，所以弹力先减小后增大，故B正确；C.开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移x=x1+x2=，故C错误；D.根据牛顿第二定律，F-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D错误；4、B【解析】

小球下摆过程中，只有重力做功，机械能守恒，故：mgl=mv2；解得：；小球经过最低点时，小球的加速度大小为；拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma；F=mg+ma=1×10+1×20=30N，故选项B正确，ACD错误；故选B.

【点睛】本题关键是明确小球摆动过程中机械能守恒，能够根据机械能守恒定律列式求解最低速度；在最低点，能够根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解拉力．5、B【解析】

物体做匀速圆周运动，合力指向圆心；对物体受力分析，重力G与支持力N二力平衡，合力等于摩擦力f，充当向心力；B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】

A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误；B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误；C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确；D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误。7、BD【解析】

A.根据可知，因为近地轨道半径小于轨道Ⅲ上运动的半径，所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度，A错误。B.卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速，近心运动才能到达轨道Ⅱ，B正确。C.根据可知，卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度，C错误。D.从轨道I至II到III的过程中，每次经过P点，均需“制动”减速做近心运动进入低轨道，则卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，D正确。8、CD【解析】

对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态，故推力等于摩擦力；根据力做功的公式可知重力与位移方向垂直，故重力做功为零；摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功；而推力与运动方向同向，故推力F做正功；物体做匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故AB错误；CD正确。故选CD。9、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.10、AB【解析】A、任取一摩托车,设圆锥壁和水平面的夹角为,圆锥壁对摩托车的支持力为F,摩托车的运行轨道半径为r,则在竖直方向上有,计算得出由于两摩托车质量相等，所以力F也相等，故A对B、根据水平方向上有:，角度和力F都相等，所以两摩托车运动的加速度也是相等的,故B对；C、根据由于运动的半径不相等，所以运动的周期也不相等，故C错；D、根据，则半径大的速度也大，所以摩托车A的线速度大小大于摩托车B的线速度大小故D错；故选AB点睛：摩托车靠重力和支持力的合力提供向心力,结合平行四边形定则求出支持力,从而比较大小.根据牛顿第二定律得出线速度、角速度、周期的表达式,从而比较大小.11、CD【解析】

A．当开关S1、S2均闭合时，电动机工作，电热丝发热，电吹风吹出热风．故A项错误．B．吹冷风时的功率为100W，吹冷风时只有电动机工作时，则，因电动机工作时是非纯电阻元件，则．故B项错误．C．吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W，则电热丝的发热功率为1100W，所以电热丝的电阻．故C项正确．D.电动机正常工作时，功率为100W，电动机每分钟消耗的电能．故D项正确．12、BC【解析】

AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为t=dA错误B正确；CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、刻度尺12【解析】

第一空.打点计时器就是测量时间的器材，所以不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，由于两边都有质量，可以约去，所以不需要天平测量物体的质量，也不需要弹簧秤。在实验中需测量点迹间的距离取求解下降的高度和瞬时速度，所以需要刻度尺.第二空.从点O到打下计数点B的过程中，动能的增加量为ΔEk=12第三空.重力势能的减少量转化为增加的动能和其它损失的能，这是因为存在阻力的影响，阻力做负功导致机械能有部分损失.第四空.从O到某点，机械能守恒的表达式为mgh=12mv2-0，即验证的等式为：v14、0.680CE导线连接在滑动变阻器的滑片上或者电压青虾程接错【解析】