2021-2022學(xué)年山西省懷仁第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．已知某北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道高度約為21500km，同步衛(wèi)星的軌道高度約為36000km，地球半徑約為6400km，則下列說法中正確的是（）A．該導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度大于該導(dǎo)航衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度C．地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期小于該導(dǎo)航衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期D．該導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度2、(本題9分)2011年中俄將聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星活動(dòng)計(jì)劃，由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器將與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測(cè)器一起，由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星，在火星上繞圓軌道運(yùn)行.已知地球質(zhì)量約為火星的質(zhì)量的9倍，火星的半徑約為地球半徑的，地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是A．火星表面的重力加速度約為B．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最小周期約為地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期的倍C．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍D．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)3、下列物理量中屬于標(biāo)量的是A．位移 B．功 C．線速度 D．向心加速度4、(本題9分)物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)物體做功6J，物體克服F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．5、(本題9分)圖中實(shí)線所示為某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線為某試探電荷在僅受電場(chǎng)力的情況下從a點(diǎn)到b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列說法正確的是A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小B．該試探電荷帶負(fù)電C．該試探電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力一直做負(fù)功D．該試探電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中速度先增加后減少6、(本題9分)某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又降下0.5m，在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力為自身重力的（）A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍7、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動(dòng)能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過程中，機(jī)械能減小60J8、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4 D．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶89、張家界百龍?zhí)焯?，總高度達(dá)335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達(dá)觀光平臺(tái)，若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關(guān)說法正確的是（）A．t=4.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)B．t在5s~55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時(shí)，電梯速度恰好為零10、(本題9分)如圖，質(zhì)量為m的物塊從半徑為R的半球形的碗口沿內(nèi)壁從靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若物塊與球殼之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則在物塊從靜止滑到最低點(diǎn)的過程中下列說法正確的是()A．合外力對(duì)物塊做負(fù)功且WB．物塊重力勢(shì)能減少了mgRC．物塊機(jī)械能減少了mgR-D．物塊克服摩擦力做的功為μmgR11、(本題9分)質(zhì)量為m的物體放在粗糙水平地面上，受到與水平面成θ角、大小均為F的力的作用，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，物體沿地面運(yùn)動(dòng)，若兩次運(yùn)動(dòng)相同的位移，則下列說法中正確的是A．力F第一次做的功大于第二次做的功B．力F第一次做的功等于第二次做的功C．合力對(duì)物體第一次做的功大于第二次做的功D．合力對(duì)物體第一次做的功等于第二次做的功12、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度x的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線上點(diǎn)A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動(dòng)能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過程中拉力F始終做正功D．x2～x3過程中合外力做功為零二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“”字樣，現(xiàn)要測(cè)量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用：A．電壓表（，內(nèi)阻）B．電壓表（，內(nèi)阻）C．電流表（，內(nèi)阻）D．電流表（，內(nèi)阻）E．滑動(dòng)變阻器（）F．滑動(dòng)變阻器（）G．直流電源（，內(nèi)阻不計(jì)），另有開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選__________，電流表應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________．（只填器材的字母代號(hào)）（2）在答題卡的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求電流、電壓能從零開始變化_____．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測(cè)量輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能，將輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端與一個(gè)小球生接觸但不栓接調(diào)整左端位置并固定，使彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好位于桌子邊緣O點(diǎn)向左推小球至C點(diǎn)后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面的P點(diǎn)．現(xiàn)測(cè)得桌面邊緣0點(diǎn)至P點(diǎn)的豎直高度為h，水平距離為x，小球A的質(zhì)量為，重力加速度的大小為g，則：小球離開桌面時(shí)的速度大小______小球A在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能______填空均用已知物理量或測(cè)得物理量的符號(hào)表示．該同學(xué)用這套實(shí)驗(yàn)裝置維續(xù)驗(yàn)證碰撞時(shí)動(dòng)量是否守恒，如圖乙所示他在桌子邊緣放置另一半徑相同、質(zhì)量為的小球B，仍然將A球推至C點(diǎn)后由靜止釋放，A球與B球碰后分別落在水平地面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)，測(cè)得M和N點(diǎn)到桌子邊緣的水平距離分別為、若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則應(yīng)該滿足表達(dá)式______若碰撞為彈性碰撞，那么還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為______三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）假設(shè)在宇航員登月前用彈簧秤稱量一只砝碼，成功登陸月球表面后，還用這一彈簧秤稱量同一砝碼，發(fā)現(xiàn)彈簧秤在月球上的示數(shù)是在地球上示數(shù)的k(k<1)倍，已知月球半徑為R，引力常量為G，地球表面的重力加速度大小為g，求：（1）月球的密度；（2）月球的第一宇宙速度和月球衛(wèi)星的最小周期。16、（12分）(本題9分)小明以v0=10m/s初速度豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的皮球，最后又在拋出點(diǎn)接住皮球．假設(shè)皮球在空氣中所受阻力大小為重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球剛拋出時(shí)的動(dòng)能；(1)皮球上升過程損失的機(jī)械能；(3)皮球落回拋出點(diǎn)時(shí)重力的功率.17、（12分）(本題9分)如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長(zhǎng)，皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動(dòng)。三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)?；瑝KA以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離?；瑝KC脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶。已知滑塊C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動(dòng)距N點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離sm；（2）求彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；（3）求滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中傳送帶對(duì)滑塊C的沖量I

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】根據(jù)，得，故軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑，所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度，所以靜止軌道衛(wèi)星和中軌衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)，得，導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑小，所以地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度小于導(dǎo)航衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)角速度，故B錯(cuò)誤．根據(jù)，得，所以導(dǎo)航衛(wèi)星的周期小于靜止軌道衛(wèi)星的周期，則導(dǎo)航衛(wèi)星的周期小于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期．故C錯(cuò)誤．根據(jù)，得，軌道半徑越大，向心加速度越小，導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑小，向心加速度大．故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力，會(huì)根據(jù)軌道半徑的關(guān)系比較向心加速度、線速度、角速度和周期．2、C【解析】

據(jù)萬(wàn)有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)的最小周期為繞地球運(yùn)行的最小周期的倍，不是地球同步衛(wèi)星的倍，故B錯(cuò)誤；探測(cè)器繞火星的最大速度即為火星的第一宇宙速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得，故C正確；探測(cè)器繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器所受萬(wàn)有引力提供其隨探測(cè)器一起繞火星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故內(nèi)部?jī)x器處于完全失重狀態(tài)不是處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】掌握萬(wàn)有引力在星球表面與重力相等，航天器繞中心天體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力是解決問題的關(guān)鍵．3、B【解析】

位移、線速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它們都是矢量；只有功是只有大小，沒有方向的物理量，它是標(biāo)量，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4、A【解析】

力F1對(duì)物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符5、B【解析】

A.由圖可知，b處電場(chǎng)線較密，則b處電場(chǎng)強(qiáng)度較大，故A項(xiàng)與題意不相符；B.合力大致指向軌跡凹的一向，可知電場(chǎng)力方向向上，與電場(chǎng)線的方向相反，所以該粒子帶負(fù)電，故B項(xiàng)與題意相符；CD.從a運(yùn)動(dòng)到b，力和速度方向夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，速度增大，故CD項(xiàng)與題意不相符。6、D【解析】設(shè)地面對(duì)他雙腳的平均作用力為F，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：本題也可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解，但是沒有動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)捷，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，不需要考慮過程中速度的變化，抓住初末狀態(tài)，列式求解．7、AC【解析】

AB.對(duì)物體受力分析后列動(dòng)能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.除重力外其他力做功等于機(jī)械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機(jī)械能減小20J，故C正確，D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項(xiàng)B正確；由可知，甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.9、AD【解析】

A.電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時(shí)加速度a>0。t=4.5s時(shí)，a>0，電梯也處于超重狀態(tài)，故A正確；B.t在5s~55s時(shí)間內(nèi)，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最?。蔅錯(cuò)誤；C.t=59.5s時(shí)，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤．D.根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識(shí)可知，60s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時(shí)，電梯速度恰好為0。故D正確．10、BC【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理求合外力對(duì)物塊。物塊重力勢(shì)能減少量等于重力做的功。物塊機(jī)械能減少量等于初末機(jī)械能的差值。物塊克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少。根據(jù)功能關(guān)系求解?！驹斀狻课飰K的動(dòng)能增加，根據(jù)動(dòng)能定理得知：合外力對(duì)物塊做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A錯(cuò)誤。物塊重力做功為mgR，則物塊重力勢(shì)能減少了mgR，故B正確。取最低點(diǎn)為零電勢(shì)能點(diǎn)，則初態(tài)物塊的機(jī)械能為【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握常見的功與能的關(guān)系，知道合外力做功等于動(dòng)能的變化，重力做功多少重力就減少多少，除重力以外的力做功等于機(jī)械能的變化。11、BC【解析】試題分析：根據(jù)功的定義，所以力F第一次做的功等于第二次做的功；由于第一次物體對(duì)地面的壓力（）比第二次（）小，根據(jù)所以第一次物體受地面的摩擦力較小，根據(jù)F合=，第一次合外力較大，則合力對(duì)物體第一次做的功大于第二次做的功。選項(xiàng)BC正確。考點(diǎn)：此題考查的是恒力功的概念及公式。12、BC【解析】

A.x1～x2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越?。粁2時(shí)刻圖象的斜率為零，則說明此時(shí)拉力為零；在這一過程中物體應(yīng)先加速后減速，則說明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動(dòng)能不是最大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此時(shí)機(jī)械能變化最快，由E=Fh可知此時(shí)所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過程中機(jī)械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACE【解析】

（1）[1][2][3]．為了準(zhǔn)確的測(cè)量小燈泡的電壓和電流，根據(jù)小燈泡的規(guī)格，電壓表選擇A，電流表選擇C，因?yàn)闇y(cè)量小燈泡的伏安特性曲線，需采取分壓接法，滑動(dòng)變阻器選擇較小的，即E．（2）[4]．因要求電流、電壓能從零開始變化，故滑線變阻器采用分壓式接法，而燈泡的電阻很小，選用安培表外接．電路如圖甲．14、【解析】

（1）①根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：

解得：②根據(jù)功能關(guān)系可知，小球在C點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為：

；(2)①它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是彈性碰撞，那么所測(cè)物理量還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為：

即為：，

即為：，【點(diǎn)睛】該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒有用到速度和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關(guān)鍵．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）；（2）；；【解析】

（1）在地面上在月球表面上月球的質(zhì)量由于解得月球密度（2）當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞月球表面飛行時(shí)的速度為第一宇宙速度，