河北省景縣中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動)．此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對人的平均作用力大小為()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg2、(本題9分)豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)相同的小球分別從A、B處靜止釋放，當(dāng)它們各自通過C、D時(shí)，則A．兩球的線速度大小相等B．兩球的角速度大小相等C．兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟菵．兩球的重力勢能相等3、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為（）A．GMm(R+h)2B．GMm4、(本題9分)“嫦娥一號”和“嫦娥二號”月球探測衛(wèi)星的圓形繞月軌道距月球表面分別約為200km和100km.當(dāng)它們在繞月軌道上運(yùn)行時(shí),兩者相比,“嫦娥二號”的()A．周期較小 B．線速度較小C．角速度較小 D．向心加速度較小5、(本題9分)一絕緣小球A（可視為質(zhì)點(diǎn)），帶+3Q的電荷量，在距A球?yàn)閞的B點(diǎn)處電場強(qiáng)度為E；現(xiàn)拿一同樣大小的小球C（帶-Q的電荷量）去接觸A球后再移走C球，則此時(shí)B點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為：A． B． C．E D．3E6、(本題9分)某興趣小組探究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電液體電阻變化規(guī)律與金屬電阻相同.如圖所示，將橫截面積之比為3:5，長度相同的兩段玻璃管注滿相同的鹽水，封閉構(gòu)成鹽水柱a和b并聯(lián)接入電路中，忽略溫度對電阻的影響，則下列說法正確的是A．鹽水柱a和b電阻之比為3:5B．通過鹽水柱a和b電流之比為3:5C．鹽水柱a和b中自由電荷移動速率之比3:5D．電路穩(wěn)定時(shí)鹽水柱中電場強(qiáng)度處處為零7、(本題9分)如圖，內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管一端彎成半圓形APB，與光滑的直軌道BC連接，水平放置在桌面上并固定．半圓形APB半徑R=1.0m，BC長L=1.5m，桌子高度h=0.8m，質(zhì)量1.0kg的小球以一定的水平初速度從A點(diǎn)沿過A點(diǎn)的切線射入管內(nèi)，從C點(diǎn)離開管道后水平飛出，落地點(diǎn)D離點(diǎn)C的水平距離s=1m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s1．則以下分析正確的是：（）A．小球做平拋運(yùn)動的初速度為10m/sB．小球在圓軌道P點(diǎn)的角速度ω=10rad/sC．小球在P點(diǎn)的向心加速度為a=15m/s1D．小球從B運(yùn)動到D的時(shí)間為0.7s8、(本題9分)如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）．將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，合速度的方向與y軸夾角為α．則紅蠟塊R的（）A．分位移y與x成正比B．分位移y的平方與x成正比C．合速度v的大小與時(shí)間t成正比D．tanα與時(shí)間t成正比9、臺球是一項(xiàng)富含物理知識的運(yùn)動，圖為運(yùn)動員某次擊球時(shí)的示意圖，其中A為白色主球，B為目標(biāo)球，運(yùn)動員現(xiàn)欲用主球A碰撞目標(biāo)球B，并將其擊出并落入前方中袋C，則下列相關(guān)分析合理的是A．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋CB．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球公切線b指向中袋CC．通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析D．由于臺球和臺面間有摩擦，故臺球之間的碰撞過程一般不遵循動量守恒定律10、(本題9分)在東京奧運(yùn)會資格賽67公斤級決賽中，我國選手諶利軍打破抓舉、挺舉和總成績的三項(xiàng)世界紀(jì)錄并奪得冠軍。諶利軍抓舉154kg時(shí)，先下蹲將杠鈴舉過頭頂（如圖），然后保持胸部以上及杠鈴姿態(tài)不變站立起來完成比賽。在諶利軍從圖示狀態(tài)站起來的過程中，下列說法正確的是（）A．杠鈴的重力勢能一直增加B．合力對杠鈴一直做正功C．諶利軍對杠鈴做功的功率一直增大D．諶利軍對杠鈴做功的功率先增大后減小11、(本題9分)2015年10月4日，根據(jù)新華社“新華國際”客戶端報(bào)道，太空本是廣袤無垠的空間，卻由于人類活動頻繁而日益擁擠，科學(xué)家們擔(dān)心，數(shù)目龐大的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，可能令人類徹底失去地球同步衛(wèi)星軌道，下面關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是A．同步衛(wèi)星的線速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飛船的周期約為90分鐘，則其軌道半徑比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小C．知道地球同步衛(wèi)星的軌道半徑和周期可以計(jì)算出它和地球間的引力D．如果已知地球半徑結(jié)合地球自轉(zhuǎn)周期與地面的重力加速度可估算出地球同步衛(wèi)星距地面的高度12、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D．電機(jī)所做的功之比為4:5二、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)驗(yàn)證“力的平行四邊形法則”實(shí)驗(yàn)如圖所示。A為固定橡皮的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB、OC為細(xì)繩子，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。（1）圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為_______N；（2）圖乙中的F和平行四邊形畫出的F'兩力中，方向一定沿OA方向的是______；（3）為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí)，必須記錄的有_________A．兩細(xì)繩的方向B．橡皮筋的原長C．兩彈簧秤的示數(shù)D．結(jié)點(diǎn)O的位置（4）本實(shí)驗(yàn)中，若將細(xì)繩換成橡皮筋，其它操作不變，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________發(fā)生變化。(選填“會”或“不會”)14、（10分）如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(1)某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中(單位:cm)，重錘的質(zhì)量為m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重物重力勢能的減少量為_____J，動能的增加量為_____J.(要求計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，以下說法正確的是______A．實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，因此紙帶越短越好B．實(shí)驗(yàn)中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟C．測出重物下落時(shí)間t，通過自由落體規(guī)律計(jì)算出紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度D．若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證三、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）(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為1.0×10-4kg的帶電小球，穿過一根光滑的絕緣桿，置于場強(qiáng)為2.0×102N/C的水平向右的勻強(qiáng)電場中，桿與水平面夾角為37°.小球剛好勻速下滑，問：(1)小球帶的電量為多少?(2)桿上A、B兩點(diǎn)相距10cm，小球由A運(yùn)動至B電場力所做的功多大?A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB為多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)16、（12分）(本題9分)一輛汽車以恒定速率駛上一座拱形橋，已知拱橋面的圓弧半徑為50m，g＝10m/s1．(1)若要求汽車在經(jīng)過最高點(diǎn)后不離開橋面，則它的速度不能超過多少？(1)若汽車的速率為10m/s，則質(zhì)量為50kg的乘客對座位的壓力多大？17、（12分）(本題9分)如圖為一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，在傾角θ＝30°的固定斜面上，向下輕輕一推，它恰好勻速下滑．已知斜面長度為L＝5m．求：欲使物體由斜面底端開始，沿斜面沖到頂端，物體上滑時(shí)的初速度至少為多大？(g取10m/s2)

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、A【解析】

在安全帶對人有拉力的瞬間時(shí)，人做自由落體運(yùn)動，此過程機(jī)械能守恒，故有，即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為，之后人在安全帶的作用下做變速運(yùn)動，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動量定理可得：有，聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運(yùn)動情況，然后對自由落體運(yùn)動過程和全程封閉列式求解，注意運(yùn)用動量定理前要先規(guī)定正方向2、C【解析】小球在光滑軌道上運(yùn)動只有重力做功，故機(jī)械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，線速度v＝；兩軌道半徑不同，故兩球的線速度大小不等，故A錯(cuò)誤；角速度，兩軌道半徑不同，故兩球的角速度大小不等，故B錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可得：小球?qū)壍赖膲毫N＝mg+＝3mg，故兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟?，故C正確；兩球開始的高度相同，機(jī)械能相同，因機(jī)械能守恒，則在最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相同，故D正確；故選CD．3、A【解析】

根據(jù)萬有引力的大小公式為F=GMmr2，r=R+h【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握萬有引力的大小公式F=GMm4、A【解析】試題分析：由萬有引力充當(dāng)向心力知；解得：，距月球表面越近，周期越小，故A項(xiàng)正確；，距月球表面越近，線速度越大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；，距月球表面越近，角速度越大，故C錯(cuò)誤；，距月球表面越近，向心加速度越大，故D錯(cuò)誤．故選A．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列得，然后求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．5、A【解析】

根據(jù)點(diǎn)電荷A周圍的電場強(qiáng)度的決定式可知，B點(diǎn)的場強(qiáng)為；而當(dāng)小球C和A接觸移走后，兩者的電量先中和后平分為+Q，則B點(diǎn)的場強(qiáng)為；可知；故B、C、D錯(cuò)誤，A正確.6、B【解析】

A.根據(jù)電阻定律可知，橫截面積之比為3:5，電阻之比為5:3，故A錯(cuò)誤；B.兩個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓相同，由歐姆定律得電流之比為3:5，故B正確；C.由電流的微觀表達(dá)式I=nesv，結(jié)合電流與橫截面積關(guān)系可知電荷移動速率之比1:1，故C錯(cuò)誤；D.導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下沿力的方向定向運(yùn)動形成持續(xù)電流，電場強(qiáng)度不為零，故D錯(cuò)誤.7、CD【解析】

A.根據(jù)得：.則小球平拋運(yùn)動的初速度為：;故A錯(cuò)誤.B.小球在圓軌道P點(diǎn)的角速度為：;故B錯(cuò)誤.C．小球在P點(diǎn)的向心加速度為：.故C正確.D．小球在BC段的時(shí)間為：，則小球從B運(yùn)動到D的時(shí)間為0.3+0.4s=0.7s;故D正確.8、BD【解析】試題分析：紅蠟燭在豎直方向做勻速運(yùn)動，則y=v0t；在水平方向，解得：，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；蠟燭的合速度：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；，即tanα與時(shí)間t成正比，選項(xiàng)D正確；故選BD.考點(diǎn)：運(yùn)動的合成.9、AC【解析】

AB.要使目標(biāo)球B落入前方中袋C，則A球?qū)球的作用力方向必須要沿兩球心連線方向，則擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋C，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C.通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析，選項(xiàng)C正確；D.由于兩球碰撞時(shí)的碰撞力遠(yuǎn)大于臺球和臺面間的摩擦，故可認(rèn)為臺球之間的碰撞過程遵循動量守恒定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.10、AD【解析】

A.杠鈴相對于地面的高度不斷上升，所以杠鈴和地球組成系統(tǒng)的重力勢能一直增加。故A正確；B.杠鈴向上運(yùn)動的過程中，先向上加速，后向上減速，所以杠鈴的動能先增大后減小，合力先做正功后做負(fù)功。故B錯(cuò)誤；CD.諶利軍對杠鈴做功的功率P=Fv，F(xiàn)先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后減小，所以功率先增大后減小。故C錯(cuò)誤，D正確。11、BD【解析】

A、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以它們運(yùn)行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)開普勒第三定律可知，神舟系列飛船的軌道半徑比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小，故B正確；C、根據(jù)，由于地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故不能求出計(jì)算出它和地球間的引力，故C錯(cuò)誤；D、在地表面附件，，對地球同步衛(wèi)星則有，聯(lián)立解得，即算出地球同步衛(wèi)星距地面的高度，故D正確；故選BD．12、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時(shí)間為t，根據(jù)速度-時(shí)間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時(shí)間之比為，選項(xiàng)A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運(yùn)動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯(cuò)誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律求解牽引力錯(cuò)誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功．實(shí)際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、11.40FACD不會【解析】（1）圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為：11N+0.40N=11.40N；

（2）F1與F2的合力的實(shí)際值為一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)的彈簧的彈力大小和方向，而理論值是通過平行四邊形定則得到的值F′．因此方向一定沿AO方向的是F．

（3）為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí)，必須記錄的有：兩細(xì)繩的方向、兩彈簧秤的示數(shù)和結(jié)點(diǎn)O的位置；故選ACD.（4）由于O點(diǎn)的作用效果相同，將兩個(gè)細(xì)繩套換成兩根橡皮條，不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。點(diǎn)睛：正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，了解具體操作和有關(guān)數(shù)據(jù)處理的方法以及誤差分析，了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的具體操作，以及這些具體操作的意義，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律來解答實(shí)驗(yàn)問題。14、0.5500.545D【解析】

（1）[1]重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少量為：ΔE[2]B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：v則重物動能的增加量：Δ（2）[3]A、實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，但是紙帶不是越短越好，故A錯(cuò)誤；

B、驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，可以不測量重物的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、不能根據(jù)v=gt求出瞬時(shí)速度，否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故C錯(cuò)誤；

D、若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證，故D正確。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分