江西省吉安市吉水县二中2021-2022学年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）A． B．C． D．2、(本题9分)2020年东京奥运会将滑板列入了比赛项目，如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是（）A．大地 B．太阳 C．滑板运动员 D．步行的人3、如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D速度先增大后减小4、(本题9分)将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为，小球落到地面时的速度大小为若小球受到的空气阻力不能忽略，重力加速度为g，则对于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是A．小球克服空气阻力做的功等于mghB．重力对小球做的功等于C．合外力对小球做的功等于D．小球重力势能增加了mgh5、对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A．使正对面积增大，电容将减小B．使正对面积减小，电容将减小C．将两极板的间距增大，电容将增大D．将两极板的间距增大，电容将不变6、(本题9分)一小球以5m/s初速度水平抛出，下落高度为20m时，水平位移大小为（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m7、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D．把卫星发射到越远的地方越容易8、(本题9分)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大9、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大10、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度11、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．做曲线运动的物体可能没有加速度D．做曲线运动的物体可能受到恒力作用12、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR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)某同学用图1所示的装置验证牛顿第二定律．(1)实验中，补偿打点计时器对小车的阻力和其它阻力的具体做法是：将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做__________运动．(1)实验中打出的一条纸带的一部分如图1所示．①纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．则打点计时器打B点时，小车的速度vB=__________m/s；②如图3所示，在v-t坐标系中已标出5个计数点对应的坐标点．其中，t=0.10s时的坐标点对应于图1中的A点．请你将①中计算出的vB标在图3所示的坐标系中，作出小车运动的v-t图线________，并利用图线求出小车此次运动的加速度a=__________m/s1．(3)“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有条件的．若把实验装置设想成如图4所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g，不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可得F=________；由此可知，当满足________条件时，可认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．(4)在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力．若以小车加速度的倒数为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴，可作出-M图像．请在图5所示的坐标系中画出-M图像的示意图______．14、（10分）(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来：______A．以弹力为横坐标，以弹簧伸长量为纵坐标，用描点法作出实验图象；B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，当钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义(2)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，根据图象，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲=______N/m，k乙=______N/m（结果取3位有效数字）(3)从图象上看，图象上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图象上端成为曲线是因为______，若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧______（选填“甲”或“乙”）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)质量分别为mA＝m，mB＝3m的A、B两物体如图所示放置，其中A紧靠墙壁，A、B由质量不计的轻弹簧相连．现对B物体缓慢施加一个向左的推力，该力做功W，使A、B之间弹簧被压缩且系统静止，之后突然撤去向左的推力解除压缩．不计一切摩擦．(1)从解除压缩到A运动，墙对A的冲量的大小为多少？(2)A、B都运动后，A、B的最小速度各为多大？16、（12分）(本题9分)一条水平放置的水管，距地而高，水管的横截面积为水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离为．设管口横截上各处水流的速度相同，水流在空中不散开，重力加速度g取不计空气阻力，求：水离开管口时的速度大小；稳定后空中的水的体积．17、（12分）(本题9分)质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，重力加速度g取10m/s(1)下落过程重力的平均功率；(2)落地前瞬向重力的瞬时功率。

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】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。2、C【解析】

“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看作是静止的，该图片是运动的滑板运动员被摄影师当作静止的，而用镜头跟踪，故参考系是滑板运动员。A.大地，与结论不相符，选项A错误；B.太阳，与结论不相符，选项B错误；C.滑板运动员，与结论相符，选项C正确；D.步行的人，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

A．由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确；B．物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°．故B正确；C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，则A点的加速度等于D点的加速度，故C错误；D．由A的分析可知，质点由A到D过程中，加速度的方向向下，速度的方向从斜向右上方变为斜向右下方，从A到D速度先减小后增大．故D错误．4、C【解析】根据动能定理得：m(2v0)2-m(v0)2=mgh-Wf，解得：Wf=mgh-mv02，故A错误；重力做的功为WG=mgh，重力势能减小mgh，故BD错误；合外力对小球做的功W合=m(2v0)2-m(v0)2=mv02，故C正确；故选C.点睛：此题考查功能关系；要知道合外力做的功等于小球动能的变化量；重力做功等于重力势能的变化量；除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量.5、B【解析】

由电容器的决定式可知：A.正对面积增大，则电容增大，故A项与题意不相符；B.正对面积减小，则电容减小，故B项与题意相符；CD.增大两板间的间距，则电容器将减小，故CD项与题意不相符。6、B【解析】

根据平抛运动的竖直方向为自由落体运动，有，可得平抛时间为；平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得；故A，C，D错误，B正确.7、ABC【解析】

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度．【详解】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，由于半径最小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB正确；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；故C正确．根据克服地球的引力做功，可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.8、BD【解析】

AB．由图知据可得：故A项错误，B项正确。CD．由图知据可得：故C项错误，D项正确。9、AD【解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．10、ACD【解析】A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．11、AD【解析】曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A错误；变速运动不一定是曲线运动，例如匀变速直线运动，选项B错误；做曲线运动的物体速度一定变化，则一定有加速度，选项C错误；做曲线运动的物体可能受到恒力作用，例如平抛运动，选项D正确；故选AD.12、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）匀速（1）①0.44m/s；②；1.0m/s1（3）；m＜＜M【解析】

根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材，根据匀变速直线运动的推论平均速度等于中间时刻的瞬时速度求B点速度，由v-t图线的斜率求加速度；根据牛顿第二定律得出加速度的倒数与小车质量的关系以及加速度倒数与钩码的总质量m的倒数的关系，从而选择图象．【详解】（1）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；

（1）①根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度②作图

；

v-t图象的斜率等于加速度，

（3）以小车与砂和桶组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg=（M+m）a，系统的加速度，以小车为研究对象，由牛顿第二定律得细线作用于小车的拉力为：，当m＜＜M时，F≈mg，可以认为小车受到的拉力等于砂和桶的总重力．

（4）保持外力一定时，根据牛顿第二定律得：，则，则以为纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为0图象如图所示：

【点睛】解决实验问题的关键是明确实验原理，同时熟练应用基本物理规律解决实验问题，知道为什么沙和沙桶的总质量远小于小车的质量时沙和沙桶的重力可以认为等于小车的拉力，对于基本知识规律不但明白是什么还要知道为什么．14、CBDAEF66.7N/m200N/m弹力过大超过弹簧弹性限度甲【解析】

（1）根据实验过程可知，实验中先组装器材，即CB，然后进行实验，即D，最后数据处理，即AEF。所以先后顺序为CBDAEF。（2）劲度系数为：KA=N/m=66.7N/m，KB=N/m=200N/m（3）向上弯曲的原因是弹力过大，超过弹簧弹性