哈尔滨市第六中学2021-2022学年物理高一第二学期期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、把一根电阻为1Ω的粗细均匀的金属丝截成等长的2段。再把这2段金属丝并联起来，这样并联后的总电阻是（）A．0.05Ω B．0.25Ω C．4Ω D．1Ω2、(本题9分)如图所示，光滑固定斜面的倾角为30°，甲、乙两物体的质量之比为4：1。乙用不可伸长的轻绳分别与甲和地面相连，开始时甲、乙离地高度相同。现从EA．甲、乙动量大小之比为4:1B．甲、乙动量大小之比为1:1C．以地面为零势能面，甲、乙机械能之比为2：1D．以地面为零势能面甲、乙机械能之比为4:13、(本题9分)如图所示，纸面内存在一匀强电场，有一直角三角形ABC，BC长度为6cm，θ=30°，其中A点电势为6V，B点电势为3V，C点电势为9V，则电场强度的大小为()A．100V/m B．1003V/m C．10033V/m D．4、(本题9分)如图所示电路，两电压表为理想电表，将开关k闭合，当滑动变阻器的滑片向左滑动时（）A．电压表V1的示数不变 B．电压表V1的示数变小C．电压表V2的示数变小 D．电压表V2的示数不变5、(本题9分)“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，在“黑洞”引力范围内，任何物体都不能脱离它的束缚，甚至连光也不能射出．欧洲航天局由卫星观察发现银河系中心存在一个超大型黑洞．假设银河系中心仅存此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量为已知)（）A．太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期B．太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离C．太阳系的运行速度和该黑洞的半径D．太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径6、(本题9分)人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A．半径越大，速度越小，周期越大。B．半径越大，速度越小，周期越小。C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关。D．所有卫星角速度都相同，与半径无关。7、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小8、(本题9分)如图所示,一根轻杆长为,轻杆的中点和右端各固定一个小球,小球的质量为,小球的质量为,轻杆左端为光滑水平转轴开始时轻杆静止在水平位置,释放后轻杆向下摆至竖直位置的过程中(不计一切摩擦和空气阻力),下列说法正确的是（）A．小球的机械能减小B．合力对小球做功的功率始终为零C．轻杆对小球做的功为D．摆至竖直位置时,杆中的拉力大小为9、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J10、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙11、(本题9分)如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力12、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）实验装置如图所示，利用自由落体运动验证机械能守恒定律。（1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有_______，通过计算间接测量的有_______A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．重锤下落的瞬时速度（2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是________A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带有利于减小误差C．先松开纸后接通电源会造成较大的误差D．本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用（3）在实验中，质量为m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那个打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=________J，此过程中物体动能的增加量Δ（4）本实验中，纸带记录的点到起点O的距离为h,打对应点时重物的速度为v,若以v22为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v214、（10分）(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，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，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．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)如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；(2)小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；(3)轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.16、（12分）(本题9分)随着生活水平的提高，高尔夫球逐渐成为人们的休闲运动。如图所示，某运动员从离水平地面高为h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，球恰好落入距击球点水平距离为L的球洞A。不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）球被击出后在空中的运动时间t；（2）球被击出时的初速度大小v0。17、（12分）(本题9分)一辆货车以8m/s的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近．客车司机发觉后立即合上制动器，但客车要滑行2000m才能停止．求：（1）客车滑行的加速度大小为多少？（2）计算后判断两车是否会相撞．

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】

截成两段后，每段电阻R=0.5Ω，然后再并联后的电阻R并＝R2A.0.05Ω，选项A不符合题意；B.0.25Ω，选项B符合题意；C.4Ω，选项C不符合题意；D.1Ω，选项D不符合题意；2、D【解析】

AB.设甲乙距地面的高度为h，剪断轻绳后，乙做自由落体运动，甲沿斜面向下做匀加速运动，故对乙可知，2gh=v2，解得v乙t=对甲，沿斜面下滑的加速度为a=乙落地时甲获得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙两物体的质量之比为4：1，由P=mv可知甲、乙动量大小之比为2：1，故AB错误；CD.由于甲乙在运动过程中，只受到重力作用，故机械能守恒，故E甲：E乙=4：1，选项C错误，D正确。3、D【解析】

在匀强电场中，取BC的中点D，根据匀强电场的性质可知，D点的电势为6V，连接AD，即为等势面，过B点作AD的垂线，如图所示：由几何关系得BF=BAcos30°=323cmA.100V/m与计算结果不相符；故A项错误.B.1003V/m与计算结果不相符；故B项错误.C.1003D.20034、C【解析】

AB．由图可知，电路中R1与R2串联接在电源两端，电压表V1测量R1两端的电压，V2测量路端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，因R1为定值电阻，故其两端电压增大，电压表V1的示数变大，故AB错误；CD．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，路端电压减小，电压表V2的示数变小，故C正确，D错误；5、D【解析】

太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设太阳系的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M，根据万有引力提供向心力得：，从上式可以看出，要计算“黑洞”质量，要知道周期T与轨道半径r，或者线速度v与轨道半径r，或者轨道半径r与角速度ω，由于太阳系质量m在等式左右可以约去，故太阳系质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处；故ABC错误，D正确；故选D【点睛】太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的质量．6、A【解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与半径的关系，从而分析判断；【详解】A、根据GMmr2=mv2r【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。7、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。8、AC【解析】对AB整体来说，整体受力中只有重力做功，故机械能守恒；由于杆的作用，两球应具有相同的角速度，设A到达底端的速度为v，则由v=rω可知，vB=2vA=2v；根据机械能守恒定律得，mg•L+2mg•2L=mv2+•2m（2v）2，解得；如果没有B球，则A的速度应为；故说明由于AB间杆的作用，A球的机械能将减小，B球机械能增大；故杆对B做正功，则；解得W杆=，选项AC正确；小球B做速度增加的圆周运动，则合力的方向不是指向圆心，即合力方向不与速度垂直，即合力的功率不等于零，选项B错误；摆至竖直位置时：对A：；对球B：；解得，选项D错误；故选AC．点睛：本题关键是知道两物体系统的机械能守恒，单个物体的机械能是不守恒的；要注意杆和绳的区别，由于杆的弹力可以沿不同方向，故杆可以对AB做功．9、AC【解析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。10、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。11、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.12、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）C；D（2）A（3）2.28；2.26（4）过原点的倾斜直线；重力加速度【解析】

第一空、第二空．重物在下落过程中动能的增加量为12mv第三空．为减小重物所受空气阻力，应该选择质量较大、体积较小的重物，有利于减小误差，故A错误；选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差，故B正确；一般是先接通电源，后释放纸带，所以松开纸后接通电源会造成较大的误差，故C正确；本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故D正确。本题选不正确的，故选A。第四空．从打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量为△Ep＝mghOB＝1×9.8×23.25×10−2J＝2.28J；第五空．打下B点时，重物的速度为vB＝OC-OA2T＝(32.50-15.50)×10-22×0.04m/s＝2.125m/s，由于初速度为零，则重物动能的增加量为△Ek＝1214、动能交流mgh2【解析】

(1)[1]通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；(2)[2][3]打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh2三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Ep