2022届陕西省宝鸡市物理高一下期末经典试题含解析

2021-2022学年高一下物理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、一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，而速率增加为原来速率的3倍时，其向心力是36N，则物体原来受到的向心力的大小是（）A．2N B．4N C．6N D．8N2、(本题9分)某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是A．某人对物体所做的功等于物体动能的增量B．某人对物体所做的功等于物体动能和势能增量之和C．物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和D．克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和3、(本题9分)做平抛运动的物体落地时水平方向速率与竖直方向速率相等，则其水平位移与竖直位移之比为A．1：1 B．：1 C．2：1 D．1：24、(本题9分)神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中，飞船距地面的高度为h，己知地球的质量为M、半径为R，飞船质量为m，万有引力常量为G，则飞船绕地球做匀速圆周运动所需向心力的大小为（）A．GB．GC．GD．GMm5、(本题9分)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷6、(本题9分)如图所示，蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网．蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1m．己知重力加速度g取10m/s2，空气的姐力不计．若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出．要到达蛛丝，水平速度v0至少为A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s7、(本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则A．高景一号卫星的质量为B．高景一号卫星角速度为C．高景一号卫星线速度大小为2πD．地球的质量为8、(本题9分)质量为m的小球从距地面高H处的A点由静止释放，经过时间t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又经t2时间后静止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距离为h，重力加速度为g，小球刚接触泥潭的速度为v，不计空气阻力，关于小球的下落过程，下列分析正确的是（）A．对小球自由下落的过程，由动量定理可有mgB．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mg(H+h)=C．对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=D．对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-09、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．物体以4510、(本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是（）A．圆环在O点的速度最大B．圆环通过O点的加速度等于gC．圆环在A点的加速度大小为D．圆环在B点的速度为11、(本题9分)光滑水平面上静止一质量为的木块，一颗质量为的子弹以水平速度射入木块，最终和木块一起以的速度运动．设相互作用力为，为恒力．在这个过程中下列说法正确的是（）A．子弹克服阻力做的功等于）B．力对子弹做的功和力对木块做的功相等C．子弹对木块做的功等于木块动能的增量D．子弹损失的动能等于木块增加的动能12、(本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有()A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6JD．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J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)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图5所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将具有很好挡光效果的宽度为d＝3.8×10－3m的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8m/s2)．(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi＝求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是_____________________．(2)请将表格中的第5点数据填写完整：①____________②____________.（保留两位有效数字）(3)通过实验得出的结论是_______________________.(4)根据该实验，请你判断下列ΔEk—Δh图象中正确的是（______）A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述哪种仪器？（）A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧秤三、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，一轻质弹簧，下端与地面相连，上端与质量为m的物体A相连。弹簧的劲度系数为k，A处于静止状态，此时弹簧的弹性势能为EP。一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连接物体A，另一端连一轻钩。开始时各段绳子都处于伸直状态，A上方的一段绳子沿竖直方问。现在挂钩上挂一质量为M的物体B并从静止状态释放。则当弹簧向上变为原长时，物体A和B的速度大小分别为多少?

(已知重力加速度为g)16、（12分）如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？17、（12分）(本题9分)如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着、两个物块，转盘中心处固定一力传感器，它们之间用细线连接．已知两组线长均为．细线能承受的最大拉力均为．与转盘间的动摩擦因数为，与转盘间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块和力传感器均视为质点，转盘静止时细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度勾速转动时，传感器上就会显示相应的读数，取．求：（1）当间细线的拉力为零时，物块能随转盘做匀速转动的最大角速度；（2）随着转盘角速度增加，间细线刚好产生张力时转盘的角速度；（3）试通过计算写出传感器读数随转盘角速度变化的函数关系式，并在图乙的坐标系中作出图象．

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】

根据向心力公式得：；当速率为原来的3倍时有：，解得：F1=4N；A.2N，与结论不相符，选项A错误；B.4N，与结论相符，选项B正确；C.6N，与结论不相符，选项C错误；D.8N，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

AB.根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故A错误，B正确；C.根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故C错误；D.物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故D错误。3、C【解析】

根据得则水平位移竖直位移则故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直速率和水平速率相等求出运动的时间，从而根据位移公式求出水平位移和竖直位移．4、A【解析】神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中所需的向心力等于地球对飞船的万有引力，其大小为F=GMm5、D【解析】

AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D．6、C【解析】

蜘蛛的运动轨迹如下所示：

AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m…①

根据平抛运动规律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向与水平夹角为45°，则有：gt=v0，④

联立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确．故选B．【点睛】本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系．7、BD【解析】

根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为：;角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr

卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：；联立解得：，故BD正确，C错误．故选BD.8、ACD【解析】

A.对小球自由下落的过程，小球只受重力作用，由动量定理可有s=1m，选项A正确；B.对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mgH=1C.对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=0-D.对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，选项D正确.9、AC【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。【详解】A项：平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；B项：被匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能增大；故机械能增大，故机械能不守恒，故B错误；C项：物体沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒，故C正确；D项：物体以a=4故应选AC。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，分析物体的受力情况，判断做功情况是关键。10、BC【解析】

A．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故A错误。B．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故B正确。

C．圆环在下滑过程中与细杆之间无压力，因此圆环不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长量为L-L=（-1）L，根据牛顿第二定律，有

解得故C正确。D．圆环从A到B过程，根据功能关系，知圆环减少的重力势能转化为动能，有解得故D错误。

故选BC。11、AC【解析】

A、对子弹全过程由动能定理，有，所以子弹克服阻力做功为，故A正确；B、设子弹相对地面的位移为x，木块相对地面的位移为s，则力对木块做功，力对子弹做功，由于x>s，故，故B错误；C、由动能定理可知，木块获得动能，即子弹对木块做的功等于木块获得的动能，故C正确；D、对子弹和木块组成的系统，全过程总能量守恒，即系统内减少的能量等增加的能量，即：子弹减少的动能=木块增加的动能+系统产生的内能，故D错误；故选AC．【点睛】研究阻力对子弹做的功，子弹对木块做功，使用动能定理列方程即可解决，比较子弹与木块相互作用力所做的功，关键是确定两物体的位移，内能的产生，可以用能量守恒定律，或者求机械能损失来解．12、BC【解析】A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大．之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从上升到的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；B．从到，小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；C．从到，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为，所以在点弹簧的弹性势能为，故C正确；D．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误．综上所述，本题正确答案为BC．故选：BC．点睛：小球从开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，或者，当时间很短时，平均速度近似等于瞬时速度;4.01M;4.02M;在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，或者说，在误差允许范围内，机械能是守恒的C;【解析】

（1）[1]．瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，故直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5点速度为：从第5点到第1点间动能的增加量为：△Ek＝Mv52−Mv12＝×M×(4.222−3.132)≈4.01M；从第5点到第1点间重力势能的减小量为：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；（3）[4]．从表中数据可知，在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量．

（4）[5]．根据动能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的图象是直线，故C正确．

点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用表格来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．14、B【解析】A项：实验中有打点计时器测量时间，不再需要秒表，A错误；B项：在求动能时需要测量两点间的长度求出平均速度，故需要用的刻度尺，B正确；C项：而在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平，C错误；D项：实验中不要测物体的重力或质量，所以不用弹簧秤，故D错误．点晴：根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法，明确需要测量的数据，