2022屆山西省呂梁市離石區(qū)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖所示，一個(gè)物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運(yùn)動(dòng)一段距離x。在此過(guò)程中，拉力F對(duì)物塊所做的功為A．Fx B．FxtanαC．Fxsinα D．Fxcosα2、(本題9分)一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，tA、tB時(shí)刻粒子分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為A、B，則可以判斷A．EA＜EB B．EA＞EBC．A=B D．A＜B3、如圖所示，輕桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端固定在水平軸上的O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）．小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且能通過(guò)最高點(diǎn)，g為重力的加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小4、(本題9分)A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上．已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m．當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示．取走A左邊的擋板，用同樣的程度壓縮彈簧，將A、B同時(shí)釋放，B球的落地點(diǎn)距離桌邊距離為A． B． C．x D．5、(本題9分)有關(guān)物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法正確的是()A．某一物體的動(dòng)量改變，一定是速度大小改變B．某一物體的動(dòng)量改變，一定是速度方向改變C．某一物體的運(yùn)動(dòng)速度改變，其動(dòng)量一定改變D．物體的動(dòng)量改變，其動(dòng)能一定改變6、(本題9分)將物體以某一初速度從地面豎直向上拋出，該物體上升的最大高度是h，已知物體的質(zhì)量為m，所受的空氣阻力大小恒為f，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹閯t從物體被拋出到落回地面的全過(guò)程中A．重力所做的功為2

mghB．空氣阻力所做的功為零C．空氣阻力所做的功為D．物體在上升過(guò)程中機(jī)械能守恒7、一個(gè)空氣平行板電容器，極板間相距d，正對(duì)面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì)8、(本題9分)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(guò)程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小60J9、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊以速度vo從右側(cè)沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生相互作用．設(shè)相互作用的過(guò)程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，在整個(gè)相互作用的過(guò)程中彈簧對(duì)木塊沖量I的大小和彈簧對(duì)木塊做的功W分別是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=10、(本題9分)如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可自由滑動(dòng)，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω1時(shí)，小球可在A處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω2時(shí)，小球可在B處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，設(shè)球?qū)U的壓力分別為N1和N2，則（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω211、(本題9分)如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，在圓盤上距中心位置O為r處有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是A．小物塊的線速度為ωrB．小物塊的向心加速度為ωr2C．小物塊受到的摩擦力為mω2rD．小物塊受到的摩擦力為012、在光滑水平面上，原來(lái)靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過(guò)時(shí)間、通過(guò)位移后，動(dòng)量變?yōu)椋瑒?dòng)能變?yōu)?，以下說(shuō)法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)能等于二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_______。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________。(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)_________m/s（g＝9.8m/s2）。(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L＝5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_(kāi)_______m/s（g＝10m/s2）。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)如圖所示是是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是_______(填寫(xiě)代號(hào)）A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器尚定時(shí)應(yīng)使兩限位孔的連線豎直向下D．應(yīng)先放手讓質(zhì)量拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作(2)如圖已知重錘的質(zhì)量為0.50kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2,交流電源的頻率為50Hz，從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力做功為_(kāi)____J.(保留2位有效數(shù)字）。重錘動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____J.(保留2位有效數(shù)字）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，航天器在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率；（2）火星表面的重力加速度g。16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓形軌道，與水平軌道AB相連接，AB的長(zhǎng)度為x．一質(zhì)量為m的小球，在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始從A向B運(yùn)動(dòng)，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，重力加速度為g．求：(1)小球在C點(diǎn)的加速度大??；(2)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)恒力F的大?。?7、（12分）(本題9分)質(zhì)量m=3kg的小球用一根長(zhǎng)L=2.5m的輕繩系在光滑水平面的上方O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離h=2m．現(xiàn)拉直輕繩，給小球一個(gè)初速度，可使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)一切阻力，重力加速度g=10m/s2（計(jì)算結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)或根式表示）．求：(1)小球能在該水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大角速度0；(2)若小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度=2rad/s時(shí)，則小球?qū)λ矫娴膲毫Χ啻螅?/p>

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】

由圖可知，力和位移的夾角為α，故恒力的功W=Fxcosα；A.Fx，與結(jié)論不相符；B.Fxtanα，與結(jié)論不相符；C.Fxsinα，與結(jié)論不相符；D.Fxcosα，與結(jié)論相符；2、B【解析】

由于圖象的斜率表示加速度，所以從圖象中可以看出從點(diǎn)到點(diǎn)，帶正電粒子的加速度逐漸減小，所以電場(chǎng)力就減小，電場(chǎng)強(qiáng)度就逐漸減小，即；從點(diǎn)到點(diǎn)正電荷的速度增大，說(shuō)明了電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，根據(jù)可知電勢(shì)降低，即，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3、B【解析】試題分析：最高點(diǎn)時(shí)，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯(cuò)誤；因最低點(diǎn)時(shí)，小球一定有向上的向心力；該力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正確；在速度由零增大到時(shí)，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕軒的作用力隨速度的增大而減??；故C錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)，，故速度越大則拉力越大；故D錯(cuò)誤；故選B．考點(diǎn)：向心力；牛頓定律的應(yīng)用4、D【解析】

當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，則、、，解得：彈簧的彈性勢(shì)能當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時(shí)釋放，由動(dòng)量守恒可得：，可得：，因此A、B獲得的動(dòng)能之比，所以B球獲得的動(dòng)能．那么B球拋出時(shí)的初速度，平拋后水平位移故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．兩種情況下，彈簧彈性勢(shì)能相同，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．5、C【解析】由p="mv"可知，物體的動(dòng)量與質(zhì)量的大小、速度的大?。ㄋ俾剩┖头较蛉齻€(gè)因素有關(guān)，動(dòng)量發(fā)生變化可能是速度的大小發(fā)生變化也可能是方向發(fā)生變化，或者二者皆變。故AB錯(cuò)誤，D正確。若方向發(fā)生變化大小不變，則動(dòng)量變，而動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；故選D6、C【解析】A項(xiàng)：回到出發(fā)點(diǎn)，物體整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始末位置相同，故重力做功為0，所以A錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)：上升和下降過(guò)程中阻力始終做負(fù)功，所以克服阻力做功為2fh，故B錯(cuò)誤，C正確；D項(xiàng)：由于上升過(guò)程中阻力做負(fù)功，所以物體的機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤．7、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無(wú)關(guān)，所以改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，故AB錯(cuò)誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)椋虎趯㈦娊赓|(zhì)換為介電常數(shù)為原來(lái)的介電常數(shù)為2的電介質(zhì)；故CD正確.【點(diǎn)睛】改變電容器的電壓和帶電量不會(huì)改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過(guò)改變正對(duì)面積S，介電質(zhì)常數(shù)，極板間的距離d來(lái)改變電容．8、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。9、BC【解析】

由題意分析可知，木塊離開(kāi)彈簧的瞬間速度大小為v1，方向向右．取向左為正方向．根據(jù)動(dòng)量定理得：，大小為2mv1．根據(jù)動(dòng)能定理得：故選BC．10、AD【解析】

對(duì)小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則知，N=，可知支持力大小相等，則壓力大小相等．故A正確、B錯(cuò)誤．根據(jù)＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正確，C錯(cuò)誤．故選AD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是畫(huà)出小球的受力圖，找到小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，然后確定向心力，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．11、AC【解析】

小物塊的線速度為v=ωr，選項(xiàng)A正確；小物塊的向心加速度為a=ω2r，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小物塊受到的摩擦力為等于向心力，大小為f=mω2r，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.12、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過(guò)時(shí)間t、通過(guò)位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、水平初速度相同1.61.52.0【解析】

(1)[1][2]為了保證小球的初速度水平，斜槽末端應(yīng)切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等。(2)[3]根據(jù)得，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為(3)[4][5]在豎直方向上，根據(jù)得則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為B點(diǎn)的豎直分速度為14、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解析】

第一空.重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定時(shí)應(yīng)使兩限位孔的連線豎直向下，這樣可減小紙帶與計(jì)時(shí)器之間的摩擦，選項(xiàng)C正確；應(yīng)先通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，再放手讓物體拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；第二空.重力勢(shì)能的減小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J，由于刻度尺在讀數(shù)時(shí)需要估讀，因此答案在0.34J---0.36J都正確．

第三空.在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，故F點(diǎn)的速度為：．動(dòng)能增量為：，答案在0.32J---0.34J范圍內(nèi)均正確．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）航天器在火星表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由萬(wàn)有引力提供，有：得當(dāng)航天器在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有故（2）在星球表面忽略自轉(zhuǎn)時(shí)有：16、(1)(2)(3)【解析】

（1）由牛頓第三定律知在C點(diǎn)，軌道對(duì)小球的彈力為：F=2mg小球C點(diǎn)時(shí)，受到