2022年河南省郑州市物理高一下期末考试试题含解析

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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，完全相同的两个滑块在外力F1、F2的作用下沿粗糙水平面以相同的速度匀速向右运动，F1、F2与水平面之间的夹角均为θ，F1、F2的功率分别为P1、P2则下列说法正确的是（）A．F1<F2，P1<P2B．F1<F2，P1>P2C．F1>F2，P1<P2D．F1>F2，P1>P22、赤道上随地球自转的物体A，赤道上空的近地卫星B，地球的同步卫星C，它们的运动都可看作匀速圆周运动，分别用a、A．aA<C．ωA=3、(本题9分)一辆小汽车，分别以相同的速率经过半径相同的拱形路面的最高点和凹形路面的最低点．车对拱形路面顶部的压力大小为N1，车对凹形路面底部的压力大小为N2，则N1与N2的大小关系是（）A．N1>N2B．N1=N2C．N1<N2D．无法判断4、(本题9分)下列物体的几种运动中机械能守恒的是A．匀速下落的跳伞运动员 B．真空中自由下落的铁球C．沿斜面匀速上滑的木块 D．在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球5、(本题9分)如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是（）A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q不变，C变小，U变大，E不变C．Q变小，C变小，U不变，E不变 D．Q不变，C变小，U变小，E变小6、同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V3，向心加速度为a3，动转周期为T3。比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a1<a2=a3 D．a3>a1>a27、(本题9分)如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为Ff，物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s.在这个过程中，以下结论正确的是()A．物块到达小车最右端时具有的动能为F(L＋s)B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsC．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋s)D．物块和小车增加的机械能为Ffs8、如图所示，水平地面上停放一质量为3m的木板C，质量分别为2m和m的A、B两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ，滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ，则（）A．木板C加速运动时的加速度大小为μgB．木板C加速运动时的加速度大小为2μgC．两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于D．两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于9、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小10、(本题9分)汽车在平直公路上由静止开始匀加速启动，最后保持额定功率匀速前进，则在这整个过程中（）A．汽车的加速度始终保持不变B．汽车的牵引力先不变后逐渐减小到零C．汽车的功率先增大后保持不变D．汽车匀速运动时速度达到最大二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．（1）实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是和．（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间距离已在图中标出，测出滑块的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找和之间的数值关系（用题中和图中的物理量符号表示）．12、（10分）(本题9分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验，探究合外力做功与物体动能的变化的关系.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v)，每次实验，物体从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.5m不变．他们最后做出了如图乙所示的v2－h图象．图象与横轴的交点为0.25.(1)图象乙不过坐标原点的原因是________________________________．(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ＝________.(3)若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________．(4)若更换光滑的斜面，重复上述步骤得到如图乙所示的图象，图象的斜率将________．(填增大减小不变)

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

两物体均做匀速直线运动，则有：F1cosθ=μ（mg-F1sinθ）解得：F1=F2cosθ=μ（mg+F2sinθ）解得：F2=故F1＜F2；功率P=Fvcosθ因速度相同，夹角相同，则P1＜P2故选A．2、D【解析】

A、同步卫星与物体A周期相同，角速度相等，但rC>rA，据圆周运动公式a=4π2T2r，得aC>aB、同步卫星与物体A角速度相同，根据圆周运动公式v=ωr，所以vC>vA，再由引力提供向心力有GMmr2CD、同步卫星与地球自转同步，所以TC=TA，根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故TC3、C【解析】试题分析：汽车在最高点和最低点，靠径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析求解．汽车在凸形路面的最高点，根据牛顿第二定律得，则，在凹形路面的最低点，根据牛顿第二定律得，解得，故，C正确．4、B【解析】

只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题。【详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。【点睛】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意D项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。5、B【解析】

电容器与电源断开，电量保持不变，增大两极板间距离时，根据可知，电容C变小，根据可知，两极板间的电势差U变大，根据可知，电场强度E不变，故B正确，ACD错误。故选B。6、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T2＝T2。根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T2＞T2．故A正确。B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V2＞V2，故B错误。CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a2＞a2，同步卫星2与人造卫星2，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛顿第二定律，可知a2＞a2．故C错误、D正确。故选：AD。7、BC【解析】

试题分析：对物块分析，物块相对于地的位移为，根据动能定理得，，则知物块到达小车最右端时具有的动能，故A错误．对小车分析，小车对地的位移为l，根据动能定理得，，则知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为，故B正确．物块相对于地的位移大小为，则物块克服摩擦力所做的功为，故C正确．根据能量守恒得，外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：，则物块和小车增加的机械能为，故D错误.8、BD【解析】

CD．A与B相向运动时对C时间的摩擦力为故C无相对运动趋势而保持静止，对A与B的系统动量守恒有解得：故C错误，D正确；AB．A与B相撞后一起向右运动，对C受力分析，由牛顿第二定律可知：，解得：，方向向右，故A错误，B正确；故选BD。【点睛】本题分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题。9、BD【解析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．10、CD【解析】汽车在平直公路上由静止开始匀加速启动阶段，汽车的加速度保持不变，牵引力不变，功率增大，当功率达到额定功率时，匀加速阶段结束；保持额定功率继续加速，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动；当时，汽车开始做匀速前进．A：汽车的加速度先不变后逐渐减小为零，故A项错误．B：汽车的牵引力先不变后逐渐减小最终与摩擦力相等，故B项错误．C：汽车的功率先增大后保持不变，故C项正确．D：汽车匀速运动时速度达到最大，故D项正确．二、实验题11、（1）平衡摩擦力，钩码质量远小于滑块质量；（2）mg（x2+x3+x4），【解析】试题分析：（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次要想用钩码的重力表示小车受到的合外力，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量．（2）根据纸带分别求出B点和E点的速度，进而求出滑块动能的变化量以及合外力做的功，再根据动能定理求出需要比较的量．解：（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F="Ma"①钩码有：mg﹣F="ma"②F=由此可知当M＞＞m时，够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，（2）B点速度，E点速度，动能的变化量=合外力做的功W=mg（x2+x3+x4），由动能定理可知为达到实验目的，应探究mg（x2+x3+x4）和之间的数值关系．故答案为（1）平衡摩擦力，钩码质量远小于滑块质量；（2）mg（x2+x3