湖南省衡阳县创新实验班2021-2022学年物理高一下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)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速率逐渐增大．下列四图中画出了汽车转弯所受合力F，则符合条件的是A． B．C． D．2、(本题9分)科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（）A．B．C．D．3、一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移．甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）．这两种情况中，小孩所做的功分别为W1、W2，做功期间的平均功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（）A．W1＞W2，P1=P2B．W1=W2，P1=P2C．W1=W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＜P24、(本题9分)在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5eV（1eV=1．6×10-19J），则以下说法中正确的是（）A．电场强度的方向一定由b直线指向aB．a、b两点间电势差Uab=5VC．电子的电势能减少5eVD．电子的电势能减少5J5、(本题9分)下列列举的事例或事实中正确的是（）A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立6、如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则()A．若将油滴置于P处，仍能静止B．若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处C．M点的电势一定比N点的高D．油滴在M点的电势能一定比在N点的小7、(本题9分)在如图所示的电路中，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器滑动片向下移动时，下列说法正确的是()A．电压表V的示数将不变B．电流表A的示数将变大C．电流表A1的示数将变小D．电流表A2的示数将不变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、假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度B．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期，就可以推知火星的密度C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期10、如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的11、在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同12、(本题9分)小球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m／s，vB＝2m／s．当小球A追上小球B并发生碰撞后，小球A、B的速度可能是（）A．vA′＝m／s，vB′＝m／sB．vA′＝2m／s，vB′＝4m／sC．vA′＝－4m／s，vB′＝7m／sD．vA′＝7m／s，vB′＝1.5m／s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)某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系．(1)下列关于该实验的说法正确的是________．A．长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力B．实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值C．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同D．应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示．为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的________段进行测量(填“AB”、“BC”或“AC”)；若使用的交流电的频率为50Hz，则小车最终获得的速度是________m/s.14、（10分）(本题9分)利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为m的滑块A、B分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图甲所示)，测得滑块在水平桌面滑行的距离均为x1；然后将滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图乙所示)，测得碰后B沿桌而滑行的距离为x2，A沿桌而滑行的距离为x3，圆弧轨道的半径为R，A、B(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为______。(2)若A和B的碰撞过程动量守恒，则x1，x2，(3)若A和B发生弹性碰撞。则碰撞后瞬间A的速度为______，B的速度为______。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)如图所示倾角的粗糙直导轨与半径的光滑圆部分导轨相切，切点为B，O为圆心，CE为竖直直径，整个轨道处在竖直平面内．一质量的小滑块从直导轨上的D点无初速度下滑，小滑块滑上圆环导轨后恰好能从圆环导轨的最高点C水平飞出．已知滑块与直导轨间的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力．求：滑块在圆导轨最低点E时受到的支持力大小；滑块从D到B的运动过程中损失的机械能．计算结果可保留根式16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为1kg小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m，小球从最高点离开轨道落到地面时速度方向与水平面夹角为530.(sin530=0.8cos530=0.6)求：（1）小球离开轨道的最高点时速度多大？（2）小球离开轨道至第一次落到地面过程中的水平位移多大？（3）小球在轨道的最高点对轨道压力等于多少？（4）小球在光滑水平面冲向光滑的半圆形轨道速度多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，长为l的细线上端固定于悬点O，细线下面悬挂一质量为m的小钢球（可看作质点）。钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动时，细线与OO′的夹角为θ。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小.

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】

汽车从M点运动到N做曲线运动，速度沿切线方向，速度的大小越来越大，故合力有两个分力的效果，一个分力提供向心力，改变速度的方向，故此分力的方向与沿切线方向垂直，另一个分力是增加速度的大小，故此分力的方向与切线方向同向，故合力与速度的方向的夹角要小于，故C正确，ABD错误．2、A【解析】

在两极：；在赤道上：；联立解得；

由，且，解得。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】

两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大；故选D．4、C【解析】由题意知，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电势能减少5eV，电场强度的方向不一定由b指向a．故AD错误，C正确．a、b两点电势差，故B错误；本题选错误的，故选ABD.5、B【解析】

A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时万有引力定律仍然成立.故选项D不符合题意.6、D【解析】

由电场线分布判断出场强的大小关系，从而判断电场力与的重力的关系；沿着电场线电势降低，根据电势能的公式进行判断电势的大小关系；【详解】A、由题可知，在O点处于静止状态，说明在O点的电场力与重力相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点电场强度，即，则在P点的电场力大于重力，则油滴不会处于静止状态，故选项A错误；B、带电油滴受到重力和电场力的作用，由于电场的方向为电场线的切线方向，可知二者的合力的方向时刻在变化，其合力的方向不沿着电场线，根据曲线运动条件可知，油滴也不会沿电场线运动到N处，故选项B错误；C、根据电场线的性质，可知沿着电场线电势降低，由于电场线的方向未知，故M、N点电势高低也是未知的，故选项C错误；D、若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知：；若油滴带正电，则上极板带电，则，同理可知：，故选项D正确．【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，注意找出场强的关系以及电势的关系，从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可．7、BC【解析】

AB．当滑动变阻器滑片向下移动时，其接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，电流表读数变大，电压表V读数为U=E-Ir，I增大，则U变小，电压表V的示数将变小，故A错误，B正确；CD．电阻R1两端的电压等于电源的路端电压，路端电压变小，所以电阻R1中的电流变小，电流表A1的示数将变小，总电流变大，所以电流表A2的示数将变大，故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、BD【解析】

A.从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故A错误；B.飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正确；C.根据a=GMD.因为轨道Ⅱ半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期，故D正确。10、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．11、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。12、AB【解析】D、考虑追碰的实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故D不可能．A追上B并发生碰撞前的总动量是：mAvA+mBvB=1×6+2×2kgm/s=10kgm/s，碰撞过程中动量守恒，碰撞后总动量应为10kgm/s，经检验A、B、C选项均符合．C、碰撞过程中总动能不增加，碰撞前总动能为：，C选项中，故不可能，则综合排除后可能发生碰撞的选AB．【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）AD（2）BC0.65【解析】(1)A、实验时，由于小车与木板间有摩擦，需将长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，从而平衡摩擦力，故A正确；BC、橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处，故B、C错误；D、实验时先接通电源，再释放小车，故D正确；故选AD．(2)为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，要测量最大速度，应该选用点迹均匀的部分，即BC段，小车的最终速度．14、3mgx1=【解析】

(1)滑块A在圆弧轨道上下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=12mvA2，

在圆弧轨道最低点，由牛顿第二定律得：F-mg=mvA2R，

解得：F=3mg，由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为：F'=F=3mg；

(2)滑块在水平轨道运动过程，由动能定理得：

对滑