河北省衡水市景縣中學2021-2022學年物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)地球可以看做一個巨大的圓形拱橋，其橋面的半徑為地球半徑，一輛質量為m的汽車在地面上行駛時，我們可設想：當汽車速度達到一定程度時，地面對車的支持力可以為零，重力加速度取g，則此時駕駛員對座椅的壓力A．等于零B．等于mgC．大于mgD．小于mg但為不零2、(本題9分)關于能源的利用中，下列說法不正確的是（）A．自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．煤炭和石油產品燃燒會造成空氣污染和溫室效應C．能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價的D．一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周圍農村的溫度3、質量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回．取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內，關于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J4、小球以6m/s的速度水平拋出，落到水平地面時的速度為10m/s，取g=10m/s2，小球從拋出到落地的時間及水平位移分別是A．1.0s，3.2mB．1.0s，4.8mC．0.8s，3.2mD．0.8s，4.8m5、(本題9分)物理課本的插圖體現豐富的物思想或方法，對下列四副圖描述正確的（）A．圖甲：手壓玻璃瓶時小液柱會上升，利用了極限法B．圖乙：通過紅蠟塊的運動探究合運動和分運動之間的體現了類比的思想C．圖丙：研究彈簧的彈力做功時將位移分成若干小段，利用了等效思想D．圖丁：探究影響電荷間相互作用力的因素時，運用了控制變量法6、(本題9分)如圖所示，人站在自動扶梯上不動，隨扶梯向上勻減速運動，下列說法中正確的是（）A．重力對人做正功B．摩擦力對人做負功C．支持力對人不做功D．合力對人做正功7、(本題9分)如圖所示，電場中各等勢面為豎直面，它們之間的距離為d=1cm，一個帶電小球的質量為m=10g,初速度為v0=1m/s,方向與水平線成A．小球帶負電B．小球在vo的正方向上走的最遠距離2C．小球所帶電荷量為10D．勻強電場場強為E=8、(本題9分)如圖所示，豎直平面內軌道ABCD的質量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數μ=0.4，長L=3.5m，C點右側軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現有一質量m=0.1kg的小物體(可視為質點)在距A點高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動C．M在水平面上運動的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s9、(本題9分)2022年冬奧會將在北京召開。如圖所示是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達C點后水平飛出，落到滑道上的D點，E是運動軌跡上的某一點，在該點運動員的速度方向與軌道CD平行，設運動員從C到E與從E到D的運動時間分別為t1、t2，EF垂直CD，則有關離開C點后的飛行過程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若運動員離開C點的速度加倍，則飛行時間加倍C．若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的距離加倍D．若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變10、(本題9分)如圖所示，x軸在水平地面內，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中a和c是從同一點拋出的，b和c落在地面上同一點，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時間相同 B．a和c的飛行時間相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大11、如圖所示，質量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過輕繩和輕質滑輪懸掛著質量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時間內，A、B運動的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細繩的拉力為35D．當B下落高度h時，速度為6gh12、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為和的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現使B瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在時刻兩物塊達到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B．從到時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長C．兩物體的質量之比為=1∶2D．在時刻A與B的動能之比為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗興趣小組用如圖所示實驗裝置研究小車在斜面上的運動情況及功能關系（1）實驗中，除打點計時器（含紙袋、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的有___。（填選項代號）A．交流電源B．直流電源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步驟如下：A．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔B．接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后釋放小車C．將紙帶與小車尾部相連，小車停靠在打點計時器附進D．打點完畢，關閉電源，更換紙帶，重復操作，打出多條紙帶上述步驟的正確順序是_____（用字母填寫）（3）從打出的紙帶中選出了一條理想紙帶，紙帶上點跡清晰，打點計時器所用的電源頻率是50Hz．如圖所示，O、A、B、C、D是選用的計數點，測得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相鄰兩個計數點間的時間間隔是T=__s；打計數點B時紙帶的瞬時速度大小為vB=__m/s．小車的加速度a=____m/s2。（4）斜面傾角=37，小車的質量為0.2kg，從打下計數點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）14、（10分）(本題9分)如圖所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置．現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花計時器、紙帶和帶鐵夾的重物．①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有____．（填字母代號）A．毫米刻度尺

B．秒表C．的直流電源

D．的交流電源②下列做法正確的是________．（填字母代號）A．實驗時，必須用秒表測出重物下落的時間B．實驗時，應選用質量大，體積小的重物C．實驗操作時，紙帶應被豎直提著，使重物靠近計時器，先釋放紙帶，后接通電源D．用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度③實驗中得到一條比較理想的紙帶，在點跡較清晰的部分選取某點作為起始點，圖中、、、為紙帶上選取的四個連續(xù)點．分別測量出、、到的距離分別為、、．重物和紙帶下落的加速度a=__________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)某工廠生產流水線示意圖如圖所示，半徑R=1m的水平圓盤邊緣E點固定一小桶．在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時針方向勻速轉動，傳送帶右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上，豎直高度h=1.25m；AB為一個與CO在同一豎直平面內的四分之一光滑圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平傳送帶相切于B點．一質量m=0.2kg的滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.2,當滑塊到達B點時，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉動，滑塊到達C點時恰與傳送帶同速并水平拋出，剛好落人圓盤邊緣的小捅內．取g=10m/s2，求:(1)滑塊到達圓弧軌道B點時對軌道的壓力NB;(2)傳送帶BC部分的長度L;(3)圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件．16、（12分）(本題9分)我國預計于2022年建成自己的空間站。假設未來我國空間站繞地球做勻速圓周運動時離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運動的線速度大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，一個質量為1.0×10-4kg的帶電小球，穿過一根光滑的絕緣桿，置于場強為2.0×102N/C的水平向右的勻強電場中，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兩點相距10cm，小球由A運動至B電場力所做的功多大?A、B兩點的電勢差UAB為多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

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，錯選和不選得零分）1、A【解析】對車，根據萬有引力等于重力提供向心力可得：mg＝m；對人，設座椅對人的支持力為N，則：m1g-N＝m1，解得N=0，即駕駛員與座椅之間沒有作用力，故選A．2、A【解析】能源不是能量，自然界的能量是守恒的，但是能源是有限的，故需要節(jié)約能源，A錯誤；根據能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，燃燒后產生的大量含硫化合物和二氧化碳，會造成空氣污染和溫室效應，B正確；能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價的，C正確；能量耗散使除內能外的其他能轉化為內能，故一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周圍農村的環(huán)境溫度，D正確．3、A【解析】取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg?m/s，方向豎直向上．由動能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故選A．點睛：此題中動量是矢量，要規(guī)定正方向，用帶正負呈的數值表示動量．動量變化量也是矢量，同樣要注意方向．應用動能定理可以求出合外力做的功．4、D【解析】

小球在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，小球落地速度是水平方向和豎直方向上速度的合速度，故v2代入數據解得：vyAB．根據vyt=vAB錯誤；CD．根據x=vx=vC錯誤D正確．5、D【解析】

A.圖甲：手壓玻璃瓶時小液柱會上升，利用了微量放大法，故A錯誤；B.圖乙：通過紅蠟塊的運動探究合運動和分運動之間的關系，體現了等效替代法，故B錯誤；C.圖丙：研究彈簧的彈力做功時將位移分成若干小段，利用了微元法，故C錯誤；D.探究影響電荷間相互作用力的因素時，所用的物理思想方法是控制變量法，故D正確。6、B【解析】人站在自動扶梯上不動，隨扶梯向上勻減速運動，加速度斜向下，則人受豎直向下的重力、豎直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；則重力做負功，支持力做正功，摩擦力對人做負功；物體的動能減小，則合外力做負功，故B正確，ACD錯誤，故選B.點睛：解決本題的關鍵知道做功的必要因素，以及知道力的方向與位移的夾角大于等于0°小于90°，該力做正功，大于90°小于等于180°，該力做負功．7、BC【解析】

根據電場線與等勢面垂直，且指向電勢低的等勢面，可知電場線水平向左，畫出勻強電場的電場線，如圖所示．由U=Ed得：E=U由題意可知，只有小球受到向左的電場力，電場力和重力的合力才有可能與初速度方向在一條直線上，所以小球帶正電．故A錯誤；由受力圖可知，Eq=mg，q=mgE由動能定理，得-F合?8、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據能量守恒可知，開始時小物體的機械能全部轉化由克服摩擦力做功而產生的內能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設為，假設此時小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小返回A點時由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點時將做豎直上拋運動，故選項B錯誤，D正確；C．由題意分析可知，當小物體沿運動到圓弧最低點B時軌道的速率最大，設為，假設此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：由機械能守恒得：解得：故選項C正確．故選ACD.點睛：本題考查動量守恒定律及能量關系的應用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉化與守恒．9、BD【解析】

AB.以C點為原點，以CD為x軸，以CD垂直向上方向為y軸，建立坐標系如圖：對運動員的運動進行分解，y軸方向做類豎直上拋運動，x軸方向做勻加速直線運動。當運動員速度方向與軌道平行時，在Y軸方向上到達最高點，根據豎直上拋運動的對稱性，知t1=t2。而x軸方向運動員做勻加速運動，因t1=t2，故CF＜FD，故A錯誤；BC.將初速度沿x、y方向分解為v1、v2，將加速度沿x、y方向分解為a1、a2，則運動員的運動時間為：，落在斜面上的距離：，離開C點的速度加倍，則v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正確，C錯誤；D.設運動員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為，斜面的傾角為．則有：，，則得，一定，則一定，則知運動員落在斜面上的速度方向與從C點飛出時的速度大小無關，故D正確。10、BD【解析】

AB．由圖知據可得：故A項錯誤，B項正確。CD．由圖知據可得：故C項錯誤，D項正確。11、AD【解析】

A.根據動滑輪的特點可知B下降s，A需要走動2s，而sAB.因為都是從靜止開始運動的，故有2×解得aAC.對A分析有T=m對B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對B，加速度為a根據速度位移公式，有v2=2a12、BD【解析】試題分析：圖線與坐標軸圍成的面積表示位移，在時刻B的位移大于A的位移，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，在時刻B做加速運動，即受到向右的彈力，所以此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，當B的加速度為零時，彈簧彈力為零，所以時刻B受到的彈力為零，即彈簧恢復原長，故從到時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長，在A錯誤B正確；由于過程中兩者和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，故從0~過程中有，解得，故，C錯誤；在時刻A的速度為，B的速度為，根據，解得，故D正確．考點：考查了牛頓第二定律，動量守恒定律，【名師點睛】對于這類彈簧問題注意用動態(tài)思想認真分析物體的運動過程，注意過程中的功能轉化關系；解答時注意動量守恒和機械能守恒列式分析，同時根據圖象，分析清楚物體的運動情況二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACACBD0.10.4001.000.10【解析】

第一空、AC打點計時器需要使用交流電源，需要用刻度尺測量計數點之間的距離，打點計時器本身就是計量時間的儀器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打點計時器所用的電源頻率是50Hz，O、A、B、C、D是選用的計數點，計數點與計數點之間有5個時間間隔，相鄰兩個計數點間的時間間隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打計數點B時紙帶的瞬時速度大小為vB===10-2m/s=0.400m/s。第五空、1.00由逐差法可求小車的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。第六空、0.10打D點時小車的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，從打下計數點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=mgsBD+mvB2-mvD2=0.10J。14、①A②B③9.5m/s2【解析】①為了完成實驗，除了所給的器材，還需要的器材有毫米刻度尺和4-6V的交流電源；不需要用秒表測時間；故選A.②實驗時，因為有打點計時器，則不需要用秒表測出重物下落的時間，選項A錯誤；實驗時，應選用質量大，體積小的重物，以減小下落時的阻力，選項B正確；實驗操作時，紙帶應被豎直提著，使重物靠近計時器，先接通電源，后釋放紙帶，選項C錯誤；用毫米刻度尺測出重物下落的高度，并通過計算出瞬時速度v，選項D錯誤；故選B.③由紙帶可知：BC=3.65cm；CD=4.03cm；?x=CD-BC=0.38cm，則三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）6N，方向豎直向下；（2）1.25m；（3）ω=2nπrad/s(n=1，2，3…)【解析】試題分析：滑塊由A點到B過程中