2021-2022學年河北省鹿泉第一中學物理高一第二學期期末考試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體以速度v0離開桌面后，經(jīng)過A點時所具有的機械能是(以地面為零勢能面，不計空氣阻力)A． B．C． D．2、在電場中的某點放入電荷量為－q的試探電荷時，測得該點的電場強度為E；若在該點放入電荷量為＋3q的試探電荷，此時測得該點的場強A．大小為3E，方向和E相反B．大小為E，方向和E相同C．大小為3E，方向和E相同D．大小為E，方向和E相反3、(本題9分)一高爾夫球以二百多公里的時速水平撞擊鋼板。圖為球撞擊過程中的三個狀態(tài)，其中甲是剛要撞擊的時刻，乙是球的形變最大的時刻，丙是剛撞擊完的時刻。設(shè)球在甲、丙兩時刻的動能分別為Ek1和Ek2，忽略撞擊過程中球的機械能損失，則A．Ek1>Ek2 B．Ek1<Ek2C．Ek1=Ek2 D．條件不足，無法比較Ek1和Ek2的大小4、(本題9分)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星先進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ，則：A．衛(wèi)星在P點的加速度比在Q點的加速度小B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機械能大C．在橢圓軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的速度小于在Q點的速度D．衛(wèi)星在Q點通過減速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ5、(本題9分)如圖所示，足夠長的粗糙斜面固定在地面上，某物塊以初速度從底端沿斜面上滑至最高點后又回到底端．上述過程中，若用x、、a和EK分別表示物塊的位移、速度、加速度和動能各物理量的大小，t表示運動時間，下列圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖，平行板電容器與電動勢為E的電源連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將上極板豎直向上移動一小段距離，則（）A．P點的電勢將降低B．極板帶電量將增加C．帶電油滴的電勢能將增大D．帶電油滴將豎直向上運動7、(本題9分)關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是()A．由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大B．行星繞太陽沿橢圓軌道運動時，在近日點所受引力大，在遠日點所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D．行星繞太陽運動的橢圓軌道可近似看作圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力8、光滑的長軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達最低點時，兩球速度大小均為C．若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達最低點時的速度大小為D．若將桿換成長，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度9、(本題9分)如圖所示，一個圓環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動，下列說法正確A．P、Q兩點的線速度相同 B．P、Q兩點的角速度相同C．P、Q兩點的線速度之比為：l D．P、Q兩點的角速度之比為：110、(本題9分)兩汽車甲、乙分別掛上拖車，兩汽車與兩拖車的質(zhì)量均相同，且阻力與質(zhì)量成正比。開始兩車以相同的速度v0做勻速直線運動，t=0時刻兩拖車同時脫離汽車，已知汽車甲的牽引力不變，汽車乙的功率不變，經(jīng)過相同的時間t0，汽車甲、乙的速度大小分別為2v0、1.5v0。則下列說法正確的是（）A．t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比為4：3B．t0時刻，甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1C．t0時刻汽車甲的功率為拖車脫離前功率的4倍D．t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：211、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度()A．地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度12、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向沿x軸正方向D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)(1)利用重錘的自由下落驗證機械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的?___________．A．天平B．4～6V的低壓直流電源C．刻度尺D．停表(2)在使用重錘和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點依次記為1、2、3…．測得重錘從開始運動到各時刻下落的高度分別是s1、s2、s3…，則重物由“0”點運動到“4”點，重力勢能減少量的表達式為________，動能增量的表達式為__________(重錘質(zhì)量為m，打點計時器的打點周期為T)，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量總_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量，主要的原因是__________________________________．14、平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升.若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時速度的大小______、方向_________。15、(本題9分)物體的質(zhì)量m＝4kg，在與水平方向成37°角，大小為F＝40N的拉力作用下，由靜止開始在光滑水平面上運動，重力加速度為g＝10m/s2。則物體在開始運動2s時間內(nèi)，拉力F對物體的沖量大小為_______N·s，地面對物體的支持力的沖量大小為________N·s，物體動量變化量大小為_______kg·m/s。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)中國已經(jīng)成功擁有世界最先進的高鐵集成技術(shù)、施工技術(shù)、裝備制造技術(shù)和運營管理技術(shù)．中國高速列車保有量世界最多、種類最全．高速列車轉(zhuǎn)彎時可認為是在水平面做圓周運動．為了讓列車順利轉(zhuǎn)彎，同時避免車輪和鐵軌受損，在修建鐵路時會讓外軌高于內(nèi)軌，選擇合適的內(nèi)外軌高度差，以使列車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力完全由重力和支持力的合力來提供，如圖所示，已知某段彎道內(nèi)外軌道的傾角為，彎道的半徑為R，重力加速度為g。（1）若質(zhì)量為m的一高速列車以規(guī)定速度通過上述彎道時，求該列車對軌道的壓力大小。（2）求上述彎道的規(guī)定速度v的大小。（3）若列車在彎道上行駛的速度大于規(guī)定速度，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象或造成什么后果（請寫出三條）?17、（10分）(本題9分)如圖所示，在水平向右的勻強電場中，一不可伸長的絕緣細線的長度為L=40cm，細線的一端連著一個質(zhì)量為m=1.0×10－4kg、帶電量為q=+5.0×10－8C的小球，另一端固定于O點，把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速由A點釋放，當細線轉(zhuǎn)過90°，小球到達B點時速度恰好為零．不計空氣阻力和細線質(zhì)量，重力加速度g=10m/s1．求：（1）A、B兩點間的電勢差UAB；（1）勻強電場的電場強度E的大??；（3）小球從A點運動到B點過程中的最大速度的大?。ńY(jié)果可保留根號）

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

以地面為零勢能面，拋出時的重力勢能為mgH，初動能為，不計空氣阻力，物體在下落過程中機械能守恒，故經(jīng)過A點時的機械能為，所以只有選項B正確．【點睛】考點：機械能守恒定律2、B【解析】

電場強度是描述電場強弱和方向的物理量，是試探電荷所受的電場力F與試探電荷所帶的電荷量q的比值，由電場本身決定，故與試探電荷的有無、電性、電量的大小無關(guān)；故在該點放入電荷量為-q的試探電荷時電場強度為E，改放電荷量為+3q的試探電荷時電場強度大小仍為E，方向和E相同。故B正確ACD錯誤。3、A【解析】

由題意可知，忽略球的機械能損失，高爾夫球的機械能守恒；甲是剛要撞擊的時刻，此時的甲具有動能，不具有彈性勢能；丙是剛撞擊完的時刻，此時高爾夫球發(fā)生了形變，高爾夫球的動能轉(zhuǎn)化彈性勢能，動能減小，彈性勢能增加，故球在甲、丙兩個時刻的動能不相等，球在甲時刻的動能較丙時刻的大；A.Ek1>Ek2，與結(jié)論相符，選項A正確；B.Ek1<Ek2，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.Ek1=Ek2，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.條件不足，無法比較Ek1和Ek2的大小，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、B【解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律得，解得，由于衛(wèi)星在點的軌道半徑比在點的軌道半徑小，即，所以知衛(wèi)星在點的加速度比在點的加速度大，故選項A錯誤；BD、衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ進入同步軌道Ⅱ需要在點需加速，使萬有引力小于所需向心力，做離心運動，所以衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機械能大，故選項B正確，D錯誤；C、在橢圓軌道Ⅰ上，根據(jù)動能定理得從到的過程，萬有引力做正功，則動能增大，所以的速度大于點的速度，故選項C錯誤；5、B【解析】試題分析：上滑時物體做勻減速運動，下滑時做勻加速運動，故x-t圖線是曲線，a-t線是平行t軸的直線，故選項AC錯誤；由于上滑時合外力為重力分力和摩擦力之和，加速度大小不變，沿斜面向下；下滑時合外力為重力分力和摩擦力之差，加速度大小不變，方向沿斜面向下；所以上滑時加速度大，所以速度曲線斜率大；下滑時加速度小，所以速度曲線效率小，且此過程中，摩擦力做功，使物塊到達底端的速率變小，故B正確．據(jù)速度公式和動能公式可知，動能隨時間成二次函數(shù)關(guān)系變化，而圖中是一次函數(shù)關(guān)系，且由于有摩擦力功，故回到底端的動能將小于初動能，故D錯誤．故選B.考點：運動圖像；勻變速運動的規(guī)律.6、C【解析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d得知板間場強減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢低于下極板的電勢，則知P點的電勢將升高．故A錯誤．油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動．故D錯誤．根據(jù)Q=UC，由于電勢差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故B錯誤；由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶正電，P點的電勢升高，則油滴的電勢能將增加．故C正確．故選C．點睛：本題運用E=U/d分析板間場強的變化，判斷油滴如何運動．運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化．7、BD【解析】

根據(jù)萬有引力，B對．引力還跟星體質(zhì)量有關(guān)，所以A錯．G是萬有引力常量是個定值，C錯．萬有引力提供天體做圓周運動的向心力，D對．8、BCD【解析】

A.對整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對象，A作自由落體，則桿對A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項A錯誤．B.AB都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對整體依機械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達最低點時，兩環(huán)速度大小均為，選項B正確．

C.若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達最低點時，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項C正確；D.由于桿長超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h，如下圖所示．

由機械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項D正確.9、BC【解析】

AB．P、Q兩點同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，但兩點到AB的距離不同，即軌道半徑不同，根據(jù)可得兩點的線速度不同，A錯誤B正確；CD．因為，，轉(zhuǎn)動的半徑之比為，根據(jù)知，P、Q兩點的線速度之比，C正確D錯誤．故選BC．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動的點角速度大小相等，同一條皮帶相連的點的線速度大小相等．10、BD【解析】

A．對甲車拖車脫離后做勻加速運動經(jīng)過t0的位移對乙車功率一定，則做加速度減小的加速運動，則經(jīng)過t0時的位移則t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比不可能為4：3，選項A錯誤；B．設(shè)汽車和拖車的質(zhì)量均為m，則汽車的牽引力為F=2kmg，對甲車拖車脫離后做勻加速運動的加速度乙車功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0時刻乙車的加速度則甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1，選項B正確；C．甲車拖車脫離前功率P=Fv0=2kmgv0t0時刻汽車甲的功率為P0=2kmg?2v0=4kmgv0=2P選項C錯誤；D．甲車牽引力做功乙車牽引力做功t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：2，選項D正確。故選BD。11、CD【解析】

已知地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯誤．已知月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．12、AD【解析】

A．圖的斜率為E，C點電勢的拐點，則電場強度為零，故A正確；B．由圖知A點的電勢為零，則O點的點電荷的電量比M點的點電荷的電量大，且O點的電荷帶正電，M點電荷帶負電．故B錯誤；C．由圖可知：OM間電場強度方向沿x軸正方向，MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向．故C錯誤；D．因為MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向，則將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負功．故D正確；二．填空題(每小題6分，共18分)13、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重錘下落過程受到阻力作用【解析】

（1）A、由于驗證機械能守恒定律公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，故A錯誤．B、該實驗需要交流電源，故B錯誤．C、實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺，故C正確．D、