湖北省黄冈市黄冈中学2022年物理高一第二学期期末联考试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、(本题9分)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中正确的是()A．带电粒子一定带正电B．a点电场强度小于b点电场强度C．粒子在a点的速度大于在b点的速度D．粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向右2、如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是A．卫星在C点的速度最大B．卫星在C点的加速度最大C．卫星从A经D到C点的运动时间为T/2D．卫星从B经A到D点的运动时间为T/23、(本题9分)质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大4、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在大的边缘轮上，c点位于小轮上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（）A．a点与c点的角速度大小相等 B．b点与c点的角速度大小相等C．b点与c点的线速度大小相等 D．a点与c点的向心加速度大小相等5、(本题9分)一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A．水速越大，路程越长，时间越长 B．水速越大，路程越短，时间越短C．水速越大，路程和时间都不变 D．水速越大，路程越长，时间不变6、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零7、(本题9分)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．8、(本题9分)如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B．沿直线由A到B,各点的电势升高C．沿中垂线由M到O，电场强度增大D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功9、某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为10、(本题9分)2018年珠海航展，我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时，战机A．所受合外力大小为零B．所受合外力方向不断变化C．竖直方向的分速度逐渐增大D．水平方向的分速度不变11、(本题9分)如图甲所示，光滑平台上的物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图乙为物体A与小车B的v-t图象，由此可知A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．物体A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能12、(本题9分)如图所示,两个质量均为的小球套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知与竖直方向的夹角,与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,．下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球受到的重力和弹力合力水平向左D．小球与圆环间摩擦力的大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)“验证动能定理”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度大小a＝_____m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，拆去打点计时器．在木板上的B点固定一个光电计时器，小车上固定一遮光片，如图丙所示．将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，并且每次都控制小车从A点静止释放．记录每一次光电计时器的示数．本实验应取砝码盘及盘中砝码、小车（及车上挡光片、砝码）作为一个系统，即研究对象．那么，是否需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量？_______（选填“是”或“否”）；每次从小车上取走砝码后，是否需要重新平衡摩擦力？_______（选填“是”或“否”）14、（10分）(本题9分)在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。(1)当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力。(2)如图（a）为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是______。(3)乙、丙同学用同一装置做实验。画出了各自得到的a—F图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______。(4)为了比较容易检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与______的图像。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）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。(1)求地球的质量；(2)试推导第一宇宙速度的表达式。16、（12分）如图所示，长为L不可伸长的轻绳，一端拴着质量为m的小球，另一端系在竖直细杆的上端．手握细杆轻轻摇动一段时间后，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳与竖直细杆夹角为θ．重力加速度为g，不计一切阻力．求：小球做匀速圆周运动时(1)所受轻绳拉力大小T；(2)加速度的大小a；(3)线速度的大小v．17、（12分）(本题9分)如图所示，在一个倾角为的足够长的固定斜面上，由静止释放一个长度为的木板，木板与斜面之间的动摩擦因数。当长木板沿斜面向下运动的速度达到时，在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块，小煤块与木板之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小，，，结果可用根号表示。求：（1）刚放上小煤块时，长木板的加速度的大小和煤块的加速度的大小；（2）小煤块从木板哪一端离开？煤块从放上到离开木板所需时间是多少？

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】

做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处，可知粒子在a、b点受力沿电场线向左，无论从a向b，还是从b向a，粒子在a点速度大于b点速度，由电场线的分布情况可得，无法判断粒子所带电荷的符号．故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．2、C【解析】

A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等；故A错误；B、在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，故B错误.C、根据椭圆运动的对称性可知，则，故C正确.D、椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度最小，则，；故D错误.故选C.3、D【解析】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.4、B【解析】

AD.a点与c点用皮带联结，线速度大小相等，但两都的半径不等，由ω=vr可知a点与c点的角速度大小不相等；由a=v2rBC.b点与c点共轴，所以b点与c点的角速度大小相等，但两者的半径不相等，所以b点与c点的线速度大小不相等，故B正确，C错误；5、D【解析】

运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长。所以选项ABC错误，选项D正确。6、C【解析】试题分析：两等量正电荷周围部分电场线如右图所示：其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误；电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确；取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值，故D错误考点：电势能【名师点睛】本题考查静电场的基本概念．关键要熟悉等量同种点电荷电场线的分布情况，根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷q的受力情况，确定其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．7、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.8、ABC【解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误。9、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。10、BC【解析】

A.战机做曲线运动，运动状态发生变化，合外力不为零，故A错误；B.战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，即指向圆心，故B正确；C.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vy=vsinθ增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，故C正确；D.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vx=vcosθ减小，即水平方向的分速度减小，故D错误。11、BC【解析】

A．由图象可知，A和B最终以共同速度v1匀速运动，则不能确定小车上表面长度，故A错误；B．由动量守恒定律得：解得：故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；C．由图象可以知道A相对小车B的位移为两者的位移之差：根据能量守恒得：根据所求的质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；D．由于只知两车的质量比值而小车B的质量无法求得，故不能确定小车B获得的动能，故D错误。12、AD【解析】小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，则A正确，B错误；对小球A受力分析如图，可知小球A受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C错误；由图可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f＝mg，故D正确；故选AD．点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.16否否【解析】（1）由图乙可得：纸带上的时间间隔，相邻时间间隔的位移差，故；（2）对系统进行受力分析可得：砝码盘及盘中砝码的重力等于合外力，进而由合外力求得小车加速度；在此过程中，对砝码盘及盘中砝码的质量没有要求，故不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量；小车和木板之前的动摩擦因数不变，故只要保证木板倾斜角不变，那么，小车受到的摩擦力和重力沿斜面分量总是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力.【点睛】由计时器打点的时间间隔得到计数点的时间间隔，再根据相邻时间间隔的位移差得到加速度；根据受力分析得到小车加速度的相关量判断质量要求，由摩擦力的影响因素，根据小车受力判断倾斜度是否要调整．14、M>>m未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足小车质量【解析】

探究加速度与力、质量间的关系，用控制变量