山西省静乐县第一中学2021-2022学年高一物理第二学期期末经典试题含解析

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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg2、(本题9分)如图所示，物体在力F的作用下沿粗糙水平面发生了一段位移，三种情形下力F和位移的大小都相等．角θ的大小、物体运动方向己在图中标明，下列说法正确的是A．甲、乙两种情形下，力F都做正功 B．乙、丙两种情形下，力F都做负功C．三种情形下，力F做功的绝对值相等 D．三种情形下，合力做功的绝对值相等3、(本题9分)体育课上，跳高运动必须在地上垫上泡沫垫，跳远运动需要沙坑．这样做的目的是（）A．减小地面对人的冲量B．减小人动量变化量C．延长与地面的作用时间，从而减小冲力，起到安全作用D．增大人对地面的压强，起到安全作用4、(本题9分)我国《道路交通安全法》第六十七条规定：高速公路最高时速不得超过120km/h．下列说法中正确的是（）A．该限速值约为12m/sB．限速值是指汽车行驶的平均速度C．汽车限速是因为汽车速度越大，惯性越大，难以刹车D．汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故5、(本题9分)如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为6、(本题9分)下列各叙述中,正确的是()A．由功的定义式W=Fx可知，功是既有大小又有方向的物理量．B．在不需要考虑带电物体本身的形状和大小时，用点电荷来代替带电体的方法叫微元法C．牛顿在前人工作的基础上通过推导，提出了万有引力定律，并测出了引力常量的值D．比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义的7、(本题9分)如图所示．盛满水的竖直玻璃管底端的红蜡块R，在随玻璃管向右以速度v匀速运动的同时，沿管向上运动，蜡块R到达管顶端所用时间为t．若使玻璃管向右运动的速度变为2v，则蜡块R从玻璃管底端到达管顶的时间为A．t B．2t C． D．与玻璃管向右运动的速度大小无关8、(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9、质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，经过时间t汽车的位移大小为s，速度大小为v。此过程中，车所受阻力大小恒为f，则t时刻A．汽车的牵引力大小为PB．汽车的动能为Pt-fsC．汽车的加速度大小为(D．牵引力的功率为fv10、蹦极是一项非常刺激的体育项目，如图所示，某人从弹性轻绳P点自由下落，到a点绳子恢复原长，b点为人静静悬吊时的平衡位置，c点则是人从P点b自由下落的最低点。下列说法正确的是A．人在a到c运动过程中都做减速运动B．人在a到b运动过程中做加速度减小的加速运动，在b点时速度达到最大C．人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段人处于超重状态D．此过程中人、绳以及地球组成的系统机械能守恒11、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度12、(本题9分)如图，电源的电动势，内阻，定值电阻，M是电动机，其线圈电阻，电动机正常工作时，理想电压表示数为6V，则（）A．通过电源的电流为1.5AB．定值电阻R两端的电压为8VC．电动机的输出功率为5WD．电源的效率约为93.3%二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____14、(本题9分)有一额定电压为2.8V、额定功率为0.56W的小灯泡,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线.有下列器材可供选用.A．电压表(量程0~3V内阻约6kΩ)B．电压表(量程0~6V内阻约20kΩ)C．电流表(量程0~0.6A内阻约0.5Ω)D．电流表(量程0~200mA内阻约20Ω)E.滑动变阻器(最大电阻10Ω,允许最大电流2A)F.滑动变阻器(最大电阻200Ω,允许最大电流150mA)G.三节干电池(电动势约为4.5V)H.开关、导线若干(1)为提高实验的精确程度,电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用__________.(以上均填器材前的序号)(2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图______________________。15、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。17、（10分）(本题9分)如图所示，质量M＝1.14kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝1.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v1＝51m/s，质量m＝1.11kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝1.5m速度减为1．求：弹簧的最大弹性势能为多少？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．考点：牛顿定律及物体的平衡．2、C【解析】AB、甲中由力与速度方向成锐角，故力F做正功，乙中力和速度方向成钝角，故力做负功，丙中力和速度方向为锐角，故力做正功，故A、B错误．C、这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的，根据W=FscosD、这三种情形下，合力大小不同，位移x的大小相同，根据W=Fscos故选C．【点睛】恒力做功表达式为W=Fscos3、C【解析】调高或跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等△p，由动量定理可知，人受到的合力的冲量I=△p是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得，△P一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小，越安全；故选C.【点睛】本题考查了判断动量、冲量、动量变化率等问题，分析清楚运动过程，应用动量定理即可正确解题.4、D【解析】A、，故A错误；

B、某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度，故B错误；

C、惯性大小与速度无关，故C错误；

D、汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故，故D正确．点睛：注意物理与生活的联系．判断速度是平均速度，还是瞬时速度．关键看速度是表示一段时间或位移内的速度，还是表示一个位置或时刻的速度．5、C【解析】

AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB错误。CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故C正确，D错误。6、D【解析】A、功是标量，只有大小无方向，而其正负表示力和位移的夹角体现正功或负功，故A错误．B、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，故B错误．C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故C错误．D、电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义，体现与两个物理量无关，反映场本身的性质，故D正确．故选D．【点睛】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．7、AD【解析】

蜡烛参与水平方向和竖直方向两个方向的运动，根据运动的独立性原理可知，两个方向的运动互不干扰，则当水平速度变为2v时，竖直运动不变，则蜡块R从玻璃管底端到达管顶的时间仍为t，与与玻璃管向右运动的速度大小无关，故选AD.8、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。9、BC【解析】

A．汽车所受的牵引大小为F＝B．根据动能定理可得t时刻的动能为Ek=Pt-fs，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为a＝D．由已知可知，牵引力的功率为P，由于不知在t时刻是否已经做匀速运动，故不一定等于fv，故D错误。10、BCD【解析】

AB.在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速运动，随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小，当到达b点时加速度减为零，此时速度达到最大；从b到c过程中，绳子的拉力大于重力，加速度向上，人做减速运动，随拉力变大，加速度变大，到达c点时加速度最大，此时速度减为零，所以A错误，B正确。C.由以上分析可知，人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段因加速度向上，则人处于超重状态，选项C正确；D.此过程中人、绳以及地球组成的系统只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。11、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．12、BCD【解析】

A、设理想电压表示数为U，电路中电流为I，由闭合电路欧姆定律得：，可得：则通过电源和电动机的电流为1A，故A错误；B、根据欧姆定律可知定值电阻R两端的电压为，故B正确；C、电动机消耗的电功率为：电动机的发热功率为：故电动机的输出功率为：，故C正确；D、电源的效率，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为，体积为，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，其中，联立解得，可得电子定向移动的速率14、ADE【解析】

由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；由P=UI可得，灯泡的额定电流为：I=P测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择

E；测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：UI=14Ω15、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力势能一定减小了mg（H+h）；下降的整个过程动能的增加量为零，故整个过程中合力做功一定为零；点睛：功是能量转化的量度有一些具体形式：重力做功是重力势能的变化的量度；合力做功是动能变化的量度．三．计算题(22分)16、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有代入数据解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=mv1+M