河北省正定縣第七中學2021-2022學年物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖甲所示，一滑塊置于水平桌面上，把一只力傳感器a系在滑塊上，另一只傳感器b握在手中，通過傳感器拉滑塊，計算機屏幕顯示出兩傳感器受力隨時間變化的情況如圖乙所示。據圖可知()A．滑塊一定做勻速直線運動B．兩傳感器受到的拉力是一對平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．兩傳感器受到的拉力總是大小相等、方向相反2、魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質量為m、邊長為a的水平放置的勻質三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．3、(本題9分)如圖所示，用硬質輕桿固定的兩個小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現改變力F的大小使B球沿斜面向上移動一小段距離，發(fā)現兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對B的彈力變大C．墻面對A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大4、(本題9分)2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號”飛船與“天宮號”空間實驗室在太空實現自動對接，完成對“天宮號”的物資補給．如圖所示，在對接前的某段時間內，若“天舟號”和“天宮號”分別處在不同的圓形軌道上逆時針運行．下列說法正確的是A．“天舟號”的運行速率小于“天宮號”的運行速率B．“天舟號”的運行周期大于“天宮號”的運行周期C．“天舟號”沿切向加速有可能與“天宮號”實現對接D．“天舟號”沿切向減速有可能與“天宮號”實現對接5、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，軌道半徑，周期，已知萬有引力常量。根據這些數據可以求得的物理量為A．地球的質量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球對該衛(wèi)星的萬有引力大小6、(本題9分)一個物體以初速度v0水平拋出，落地時速度為v，則運動時間為(不計空氣阻力)()A． B． C． D．7、如圖所示，質量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質彈簧一端固定于O點另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內，下列說法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大C．小球下滑至最低點的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh8、(本題9分)下列有關生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是A．汽車通過凹形橋的最低點時，車對橋的壓力大于汽車的重力B．在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用。D．洗衣機脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出9、(本題9分)測定運動員體能一種裝置如圖所示，運動員質量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計滑輪質量及摩擦）下懸一質量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人相對地面靜止不動，使傳送帶以速度v勻速向右運動，下列說法正確的是A．傳送帶對人不做功B．人對傳送帶做正功C．人對傳送帶做功的功率為D．傳送帶對人做功的功率為（m1+m2）gv10、(本題9分)如圖所示，水平地面上固定著總長為L的斜面，一小物塊(可視為質點)從斜面頂端O點由靜止開始下滑，到達斜面底端的B點時速度大小為v，所用時間為t；若小物塊到達斜面上某一點A時速度大小為v，OA距離為LA，由O到A的時間為tA.下列說法正確的是()A．LA＝ B．LA＝ C．tA＝ D．tA＝11、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點時的重力勢能為1B．物體落到海平面時的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動能為1D．物體在海平面上的機械能為112、(本題9分)如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運動.將一質量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當物塊運動到傳送帶的右端時，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g.下列表達式正確的是（

）A． B． C． D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）有一個額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用:A．電壓表(0～3V，內阻約為6kΩ)B．電壓表(0～15V，內阻約為30kΩ)C．電流表(0～3A，內阻約為0.1Ω)D．電流表(0～0.6A，內阻約為0.5Ω)E．滑動變阻器(10Ω，5A)F．滑動變阻器(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動勢6V，內阻不計)(1)請設計合適的電路，在空白方框內畫出正確的電路圖________________。按設計的電路圖進行測量，電壓表應選用______，電流表應選用________________，滑動變阻器應選用__________________。(用序號字母表示)(2)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示。由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為____________Ω。14、（10分）(本題9分)某實驗小組用圖所示的實驗裝置和器材做“探究動能定理”實驗，在實驗中，該小組同學把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力，為探究小車的動能變化規(guī)律：（1）為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是____。A．實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作B．實驗操作時要先釋放小車，后接通電源C．在利用紙帶進行數據處理時，所選的兩個研究點離得越近越好D．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量（2）除實驗裝置圖中的儀器外，還需要的測量儀器有__________________________，（3）如圖為實驗中打出昀一條紙帶，現選取紙帶中的A、B兩點來探究“動能定理”。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g，圖中已經標明了要測量的物理量。另外，小車的質量為M，砂和砂桶的總質量為m。請你把要探究的結果用題中給出的字母表達出_____________________________________________。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)如圖所示，圓心角為90°的光滑圓弧形軌道，半徑R為1.6m，其底端切線沿水平方向．長為l＝的斜面，傾角為θ＝60°，其頂端與弧形軌道末端相接，斜面正中間有一豎直放置的直桿；現讓質量為1kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開始滑下，物塊離開弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物塊滑到弧形軌道底端時對軌道的壓力大??；(2)直桿的長度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在粗糙水平軌道OO1上的O點靜止放置一質量m=0.25kg的小物塊(可視為質點)，它與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.4，OO1的距離s=4m．在O1右側固定了一半徑R=0.32m的光滑的豎直半圓弧，現用F=2N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)為使小物塊到達O1，求拉力F作用的最小距離；(2)若將拉力變?yōu)镕1，使小物塊從O點由靜止開始運動至OO1的中點時撤去拉力，恰能使小物塊經過半圓弧的最高點，求F1的大?。?7、（12分）如圖所示，光滑水平地面上有一個物體，在水平恒力F的作用下運動了一段位移x，速度由增大到.運用牛頓定律推導；在這個過程中，力F所做的功W與該物體動能的該變量之間的關系。（若需要用到其他物理量，自己設定）

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、D【解析】

A.不知道滑塊受到的其他的力，所以滑塊不一定做勻速直線運動。故A錯誤；

B.兩個傳感器之間的作用分別作用在兩個不同的物體上，是一對作用力與反作用力，不是平衡力。故B錯誤；

C.作用力與反作用力同時產生、同時變化、同時消失。故C錯誤；

D.由圖乙可知，兩個傳感器受到的拉力是一對作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反。故D正確；2、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論相符，選項D正確；3、C【解析】先對小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據共點力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對A的彈力減小，輕桿對A的彈力變?。还蔆正確，D錯誤；再對AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據共點力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減小；斜面對B的彈力不變；故B錯誤；故選C．點睛：本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答．本題也可以利用圖解法來分析；注意整體法和隔離法的應用．4、C【解析】A、根據，解得：，，知軌道半徑越大，則線速度越小，周期越大，所以“天舟號”的運行速率大于“天宮號”的運行速率，“天舟號”的運行周期小于“天宮號”的運行周期，故AB錯誤；

C、“天舟號”適當沿切向加速，使得萬有引力小于向心力，做離心運動，可能與天宮號對接，故C正確，D錯誤．點睛：根據萬有引力提供向心力得出線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，從而比較出它們的大小．5、A【解析】

A.根據萬有引力提供向心力，；代入數據可得：M=6×1024kg．故A正確；B.由于沒有給出地球的半徑，所以不能求出地球的密度。故B錯誤；C.由于沒有給出地球的半徑，所以不能根據萬有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C錯誤；D.由于沒有給出衛(wèi)星的質量，所以不能根據萬有引力定律求出地球對該衛(wèi)星的萬有引力大小。故D錯誤；6、C【解析】

根據速度的分解，運用平行四邊形定則求出豎直方向上的分速度，根據求出運動的時間；【詳解】將落地的速度分解為水平方向和豎直方向，水平方向的速度等于，則豎直方向上的速度，根據得，，故C正確，ABD錯誤．【點睛】解決本題的關鍵掌握平拋運動的規(guī)律，知道平拋運動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．7、BCD【解析】

A．彈簧與桿垂直時，小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供，加速度與速度同向，小球仍然加速，當加速度為0時，小球的速度最大，A錯誤；B．小球與彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒，即小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總和不變，彈簧與桿垂直時，彈簧的伸長量最小，彈性勢能最小，所以小球的動能與重力勢能之和最大，B正確；C．根據動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，小球下滑至最低點的過程中，動量變化量為0，所以合外力的沖量為零，C正確；D．根據動能定理，合外力做功之和等于動能的變化量，小球下滑至最低點的過程中，動能變化量為0，減小的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能，D正確。故選BCD。8、AB【解析】

A.汽車通過凹形橋的最低點時，，支持力大于重力，根據牛頓第三定律可知，車對橋的壓力大于汽車的重力，A正確。B.在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，當火車按規(guī)定速度轉彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，B正確；C.雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時仍受重力作用。C錯誤。D.離心力與向心力并非物體實際受力，而是衣服對水的吸附力小于水做圓周運動所需要的向心力，因此產生離心現象；D錯誤。9、ABC【解析】傳送帶對人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，則人對傳送帶的摩擦力方向水平向右，傳送帶的位移向右，則人對傳送帶做正功，故B正確．由于人的位移為零，則傳送帶對人不做功，故A正確．人對傳送帶做功的功率P=fv=m2gv，故C正確．由于人靜止不動，則傳送帶對人做功的功率為零，故D錯誤．故選ABC．點睛：解決本題的關鍵掌握判斷力是否做功的方法，通過在力的方向上有無位移判斷是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．10、BC【解析】

根據勻加速直線運動位移速度公式得：v2-0=2aL，，聯立可得：，故A錯誤，B正確；根據速度和時間關系可得：v=at，，聯立可得：，故BC正確，AD錯誤．11、BD【解析】

物體在最高點時，由斜拋運動的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項A錯誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故B正確。由動能定理得：mgh=E【點睛】此題考查重力勢能、重力做功、動能定理和機械能守恒，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動形式和受力情況的限制．12、AD【解析】

物塊運動過程中，只有摩擦力對它做功，根據動能定理得：摩擦力對物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯誤；由于物塊與傳送帶間有相對位移，設物塊加速度的時間為t；則；；故，故C錯誤；D正確；故選AD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ADE10【解析】

(1)[1]實驗要求多組數據，電壓表測量小燈泡兩端電壓，電流表測量通過燈泡的電流，燈泡的電阻和電流表的內阻相接近，所以采用電流表的外接法，并且小燈泡兩端的電壓需要從零開始，故選用滑動變阻器的分壓接法，電路圖如圖所示：[2]小燈泡的額定電壓為2.8V，故選電壓表A；[3]額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，額定電流I=0.29A，為了減小誤差，故電流表選擇D；[4]為了便于操作，滑動變阻器選用E，否則滑動變阻器最大阻值過大，操作時滑片移動較大距離而引起電壓變化不明顯；(2)[5]燈泡在正常工作時的電壓U=2.8V時的電流為I=0.28A，故根據歐姆定律可得此燈泡在正常工作