河北省廊坊市六校聯(lián)考2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)重新相遇的速率分別為和，若不計(jì)空氣阻力，則A． B． C． D．2、關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是A．物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能守恒B．物體沿斜面加速下滑過程中，機(jī)械能一定不守恒C．系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D．在空中飛行的炮彈爆炸前后機(jī)械能守恒3、在越野賽車時(shí)，一輛賽車在水平公路上減速轉(zhuǎn)彎，從俯視圖中可以看到賽車沿曲線由M向N行駛．下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）A． B．C． D．4、如圖所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星.下列說法中正確的是A．a(chǎn)的線速度小于b的線速度B．a(chǎn)的周期大于b的周期C．a(chǎn)的角速度小于b的角速度D．a(chǎn)的向心加速度大于b的向心加速度5、(本題9分)關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是A．一般情況下，中的v是相對(duì)于地面的速度B．動(dòng)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)C．物體以相同的速率向東和向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能的大小相等、方向相反D．當(dāng)物體以不變的速率做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)其動(dòng)能不斷變化6、在日常生活中，人們習(xí)慣于用幾何相似性放大（或縮小）的倍數(shù)去得出推論，例如一個(gè)人身高了50％，做衣服用的布料也要多50％，但實(shí)際上這種計(jì)算方法是錯(cuò)誤的，若物體的幾何線度長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)L改變時(shí)，其他因素按怎樣的規(guī)律變化？這類規(guī)律可稱之為標(biāo)度律，它們是由綱量關(guān)系決定的．在上例中，物體的表面積S=kL2，所以身高變?yōu)?.5倍，所用的布料變?yōu)?.52=2.25倍．以跳蚤為例：如果一只跳蚤的身長(zhǎng)為2mm，質(zhì)量為0.2g，往上跳的高度可達(dá)0.3m．可假設(shè)其體內(nèi)能用來跳高的能量E∝L3（L為幾何線度），在其平均密度不變的情況下，身長(zhǎng)變?yōu)?m，則這只跳蚤往上跳的最大高度最接近（）A．0.3m B．3m C．30m D．300m7、(本題9分)關(guān)于幾個(gè)力與其合力，下列說法正確的是()A．合力的作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B．合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C．合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用D．求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則8、(本題9分)我國(guó)的探月工程計(jì)劃分為“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段，“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星是其中的第二個(gè)階段．預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)發(fā)射的“嫦娥X號(hào)”探月衛(wèi)星有望實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)采樣后重返地球的目標(biāo)．已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑是月球半徑的4倍．關(guān)于“嫦娥X號(hào)”探月衛(wèi)星，下列說法中不正確的是（）A．它繞月球的最大繞速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的環(huán)繞周期小于它在地球表面的環(huán)繞周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力9、(本題9分)如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中()A．桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C．若貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面10、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量m=4kg的物塊放在光滑水平面上，在P點(diǎn)的左方始終受到水平向右的恒力F1的作用，在P點(diǎn)的右方除F1外還受到與F1在同一條直線上的水平向左的恒力F2的作用。物塊從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，由圖可知下列判斷正確的是()A．t=2.5s時(shí)，物塊距P點(diǎn)最遠(yuǎn)B．t=2.5s時(shí)，物塊經(jīng)過P點(diǎn)C．t=3s時(shí)，恒力F2的功率P為20WD．在2～4s的過程中，F(xiàn)1與F2做功之和為8J11、空降兵是現(xiàn)代軍隊(duì)的重要兵種．一次訓(xùn)練中，空降兵從靜止在空中的直升機(jī)上豎直跳下（初速度可看做0,未打開傘前不計(jì)空氣阻力），下落高度h之后打開降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達(dá)到勻速，設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數(shù)為k，即f=kv2，那么關(guān)于空降兵的說法正確的是（）A．空降兵從跳下到下落高度為h時(shí)，機(jī)械能損失小于mghB．空降兵從跳下到剛勻速時(shí)，重力勢(shì)能一定減少了mg（H+h）C．空降兵勻速下降時(shí)，速度大小為mg/kD．空降兵從跳下到剛勻速的過程，空降兵克服阻力做功為12、(本題9分)如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2（Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），軸上有三點(diǎn)，間距，Q1、Q2在軸上產(chǎn)生的電勢(shì)隨x變化關(guān)系如圖乙，下列說法錯(cuò)誤的是A．M點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零B．N點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零C．M、N之間電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向D．一正試探電荷從P移到M過程中，電場(chǎng)力做功二、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)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源輸出電壓有的交流電和的直流電兩種，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電源為的___________電．(2)實(shí)驗(yàn)中同學(xué)用天平測(cè)出了重錘的質(zhì)量，而同學(xué)認(rèn)為沒有必要測(cè)出重錘質(zhì)量，你認(rèn)為__________(填“有”或“沒有”)必要測(cè)出重錘的質(zhì)量．(3)打開電源開關(guān)，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的第一個(gè)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，重力加速度為．若重錘的質(zhì)量用表示，從點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量___________，動(dòng)能的增加量___________．(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋劐N的質(zhì)量為．試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為_____________．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖示的裝置來驗(yàn)證加速度和質(zhì)量成反比，在自制的雙層架子上固定平板玻璃，架子放在水平桌面上，連接小車的細(xì)繩跨過定滑輪與小桶相連，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在兩個(gè)小桶中裝入適量細(xì)砂，并使兩桶質(zhì)量（含沙子）相同②兩車緊靠架子左邊的擋板，在乙車上放一個(gè)砝碼，同時(shí)釋放兩車，當(dāng)車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照，在照片上，通過裝置上的刻度尺，測(cè)出甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的距離x1，x2，③在乙車上逐漸增加砝碼個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟②（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是通過驗(yàn)證小車發(fā)生的位移與小車的質(zhì)量成______，來驗(yàn)證合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比；（2）實(shí)驗(yàn)前，該同學(xué)將裝置的左端適當(dāng)墊高了一些，目的是______，實(shí)驗(yàn)過程中______車（填“甲”或“乙”）受到的拉力更接近沙桶（含沙子）的重力（3）若該同學(xué)以為橫坐標(biāo)，以乙車（含砝碼）的質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，作出的圖線是直線，該直線的斜率為______的質(zhì)量（填“甲車”、“乙車”（含砝碼）或“沙桶”（含沙子））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）如圖所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目．為了研究蹦極過程，做以下簡(jiǎn)化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時(shí)，游客從蹦極平臺(tái)由靜止開始下落，到P點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，能到達(dá)的最低位置為Q點(diǎn)，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺(tái)第一次下落到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計(jì)算，其中k為常量，為彈性繩的伸長(zhǎng)量．（1）彈性繩的原長(zhǎng)為l0，彈性繩對(duì)游客的彈力為F，游客相對(duì)蹦極平臺(tái)的位移為x，取豎直向下為正方向，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x＞l0）時(shí)，彈性繩彈性勢(shì)能EP的表達(dá)式；（3）按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點(diǎn)與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺(tái)與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計(jì)算說明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．16、（12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)一輛質(zhì)量m＝2×103kg的小轎車沿平直路面運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P＝80kW，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小為f＝2×103N．試求：(1)小轎車最大速度的大小；(2)小轎車由v0＝10m/s的速度開始以額定功率運(yùn)動(dòng)60s前進(jìn)的距離(汽車最后的速度已經(jīng)達(dá)到最大)．

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、C【解析】

a球上升過程會(huì)減速，b球下降會(huì)加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得得：可見相遇時(shí)va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、C【解析】試題分析：物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體沿斜面加速下滑過程中，如果加速度為gsinα則說明物體不受阻力作用，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；在空中飛行的炮彈爆炸后，由于火藥釋放出能量，故機(jī)械能要增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的條件判斷．3、C【解析】

賽車做的是曲線運(yùn)動(dòng)，賽車受到的合力應(yīng)該指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由于賽車是從M向N運(yùn)動(dòng)的，并且速度在減小，所以合力與賽車的速度方向的夾角大于，故C正確．4、D【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力與行星線速度的關(guān)系得：又因?yàn)?，所以a、b的線速度，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B．根據(jù)萬(wàn)有引力與行星繞轉(zhuǎn)周期的關(guān)系得：又因?yàn)椋詀、b的周期，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C．根據(jù)萬(wàn)有引力與行星角速度的關(guān)系得:又因?yàn)?，所以a、b的角速度，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D．根據(jù)萬(wàn)有引力與行星加速度的關(guān)系得：又因?yàn)?，所以a、b的加速度，故D項(xiàng)正確。5、A【解析】

A．一般情況下,我們選到的參考系均為地面,故中的v是相對(duì)于地面的速度，以A選項(xiàng)是正確的;B．動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能大小與速度方向無(wú)關(guān)，與速度大小有關(guān);故B錯(cuò)誤;C．由動(dòng)能公式可得,動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速度大小決定,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān);物體以相同的速率向東和向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能是相同的。故C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;D．只要速率不變,則物體的動(dòng)能就不會(huì)改變;故D錯(cuò)誤;6、A【解析】由題意知，依據(jù)能量的轉(zhuǎn)換和守恒，跳蚤上升過程中：，

可得：，k是常數(shù)，由于不變，所以高度h不變，故A正確，BCD錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：該題的關(guān)鍵依據(jù)題意分析出h的相關(guān)表達(dá)式，這是開放性的題目，應(yīng)注重從題目中獲取信息的能力．7、ACD【解析】合力的作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，選項(xiàng)A正確；合力與分力效果相等，但合力不是物體受到的力，故B錯(cuò)誤；合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用，選項(xiàng)C正確；求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則，選項(xiàng)D正確；故選ACD.8、BCD【解析】

A.在天體表面，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的環(huán)繞速度與在月球表面重力環(huán)繞速度之比：可知它繞月球的最大環(huán)繞速度為，故選項(xiàng)A不符合題意B.在天體表面，不考慮重力，萬(wàn)有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度與在月球表面重力加速度之比為：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故選項(xiàng)B符合題意；C.在天體表面，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期與在月球表面周期之比：可知在月球表面的環(huán)繞周期大于它在地球表面的環(huán)繞周期，故選項(xiàng)C符合題意；D.在天體表面，根據(jù)萬(wàn)有引力可得：可得在地球表面的引力與在月球表面重力引力之比為：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故選項(xiàng)D符合題意．9、BD【解析】

魚缸向右加速運(yùn)動(dòng)，桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向右，故A錯(cuò)誤；魚缸在桌布上加速運(yùn)動(dòng)，脫離桌布后在桌面上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小相等，且加速運(yùn)動(dòng)的末速度等于減速運(yùn)動(dòng)的初速度，故可知魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等，故B正確；魚缸受的摩擦力只與魚缸的重力和摩擦因數(shù)有關(guān)，故若貓?jiān)龃罄Γ~缸受到的摩擦力將不變，故C錯(cuò)誤；若貓減小拉力，若魚缸能與桌布保持相對(duì)靜止，故魚缸能滑出桌面，故D正確．故選BD．10、AC【解析】

由v-t圖可知物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，根據(jù)加速度定義求解出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2；根據(jù)P=Fv求解拉力的功率；根據(jù)動(dòng)能定理求解兩力做功之和．【詳解】0-1s物體向右加速，到達(dá)P點(diǎn)；1s-2.5s向右減速，到達(dá)最右端；2.5s-4s向左加速，回到P點(diǎn)；4s-5s向左減速，回到出發(fā)點(diǎn)；故A正確，B錯(cuò)誤；0-1s物體向右加速，加速度為：a1=3-01m/s2=3m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小為：a11、BD【解析】

空降兵從跳下到下落高度為h的過程中，只有重力做功，機(jī)械能不變。故A錯(cuò)誤；空降兵從跳下到剛勻速時(shí)，重力做功為：mg（H+h），重力勢(shì)能一定減少了mg（H+h）。故B正確；空降兵勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C錯(cuò)誤；空降兵從跳下到剛勻速的過程，重力和阻力對(duì)空降兵做的功等于空降兵動(dòng)能的變化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m?（）2=mg（H+h）-．故D正確。12、AC【解析】

φ?x圖線的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，就知道N處場(chǎng)強(qiáng)為零，M處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，A錯(cuò)誤B正確；M點(diǎn)的電勢(shì)為零，N點(diǎn)的電勢(shì)小于零，因沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故在MN間電場(chǎng)方向沿x軸正方向，C錯(cuò)誤；由圖象可知，故電場(chǎng)力做功，從P移到M過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，故，D正確．【點(diǎn)睛】圖象中：①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處．②在圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．③在圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用，進(jìn)而分析W的正負(fù)，然后作出判斷．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）交流（2）沒有（3），（4）【解析】

（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的低壓交流電，故選6V的交流電；（2）[2]因?yàn)槲覀兪潜容^、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量；（3）[3][4]重力勢(shì)能減少量為；打下B點(diǎn)的速度為，故到B點(diǎn)時(shí)重錘增加的動(dòng)能為；[5]根據(jù)動(dòng)能定理可得，解得．14、反比平衡摩擦力乙甲車【解析】試題分析:（1）由牛頓第二定律：，小車