湖北省鋼城四中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對物體做功為（）A．14J B．10J C．2J D．－2J2、(本題9分)物體受到幾個共點力作用做勻速直線運動，如果撤掉其中的一個力，其它力不變，下列說法正確的是A．物體一定做勻變速曲線運動B．物體可能做勻速直線運動C．物體可能做勻加速直線運動D．物體可能做勻速圓周運動3、(本題9分)2011年中俄將聯(lián)合實施探測火星活動計劃，由中國負(fù)責(zé)研制的“螢火一號”火星探測器將與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測器一起，由俄羅斯“天頂”運載火箭發(fā)射前往火星，在火星上繞圓軌道運行.已知地球質(zhì)量約為火星的質(zhì)量的9倍，火星的半徑約為地球半徑的，地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是A．火星表面的重力加速度約為B．探測器環(huán)繞火星運行的最小周期約為地球同步衛(wèi)星運行周期的倍C．探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍D．探測器環(huán)繞火星運行時，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)4、(本題9分)關(guān)于互成角度的兩個初速度為零的勻變速直線運動的合運動，下述說法正確的是()A．一定是直線運動 B．一定是曲線運動C．可能是直線運動，也可能是曲線運動 D．以上都不對5、(本題9分)圖示為某新型電動汽車在阻力一定的水平路面上進(jìn)行性能測試時的v-t圖象.Oa為過原點的傾斜直線，bc段是與ab段相切的水平直線，ab段汽車以額定功率P行駛，下列說法正確的是（）A．0～時間內(nèi)汽車的功率減小B．～時間內(nèi)汽車的牽引力不變C．～時間內(nèi)牽引力不做功D．汽車行駛時受到的阻力大小為6、(本題9分)如圖所示，木塊A放在水平桌面上．木塊左端用輕繩與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的左端固定，用一輕繩跨過光滑定滑輪，一端連接木塊右端，另一端連接一砝碼盤（裝有砝碼），輕繩和彈簧都與水平桌面平行．當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為0.5kg時，整個裝置靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力大小為3N．若輕輕取走盤中的部分砝碼，使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量減小到0.1kg，取g=10m/s2，此時裝置將會出現(xiàn)的情況是A．彈簧伸長的長度減小B．桌面對木塊的摩擦力大小不變C．木塊向右移動D．木塊所受合力將變大7、如圖，斜面傾角為O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可視為質(zhì)點的小物體由頂端A從靜止釋放，沿斜面下滑到底端B時速度為零，下列說法正確的是（）A．小物體在AP段和PB段運動的加速度大小之比為1：2B．小物體在AP段和PB段運動的時間之比為1：1C．小物體在AP段和PB段合外力做功絕對值之比為1：1D．小物體在AP段和PB段受合外力的沖量大小之比為2：18、(本題9分)平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2成正比B．滑片p向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率9、(本題9分)a，b兩個物體做平拋運動的軌跡如圖所示，設(shè)它們拋出的初速度分別為va，vb，從拋出至碰到臺上的時間分別為ta，tb，則()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當(dāng)它們的總動能為4Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為FB．撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek11、在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質(zhì)量相等的兩部分。若炮彈重力遠(yuǎn)小于爆炸內(nèi)力，則關(guān)于爆炸后兩部分的運動軌跡可能正確的是A． B． C． D．12、(本題9分)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖．若由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()A．木塊所受合外力始終為零B．木塊所受摩擦力越來越大C．木塊合外力做功一定為零D．木塊機(jī)械能始終保持不變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“研究平拋物體的運動”的實驗中，記錄了下圖所示的一段軌跡ABC．己知物體是由原點O水平拋出的，C點的坐標(biāo)為（60，45），則平拋物體的初速度為v0＝____m/s，物體經(jīng)過B點時的速度的大小vB＝__m/s．（取g＝10m/s2）14、（10分）(本題9分)某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器的工作頻率為50Hz．(1)木板傾斜的目的是為了___________________．(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實驗，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1，……：橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出．根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s．(3)若圖象是一條過原點的傾斜的直線，則說明_________________________．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，一位宇航員站一斜坡上A點，沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點B，斜坡傾角為α，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的密度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，已知電場強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來，靜止時細(xì)線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計空氣阻力的作用。（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質(zhì)；（2）如果將細(xì)線輕輕剪斷，細(xì)線剪斷后，經(jīng)過時間t，求這一段時間內(nèi)小球電勢能的變化量。17、（12分）(本題9分)有一輛質(zhì)量為1．2×103kg的小汽車駛上半徑為90m的圓弧形拱橋．求：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時對橋的壓力的大??；（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力；

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】

功是標(biāo)量，所以合力總功等于各力做功之和，即：，ABC錯誤D正確2、C【解析】根據(jù)平衡條件得知，余下力的合力與撤去的力大小相等、方向相反；若合力與速度方向共線，則物體做直線運動，當(dāng)合力與速度不共線時，物體做曲線運動；由于合力恒定，故加速度恒定，故可能做做勻加速直線運動；由于力是恒力，故物體不可能做勻速運動，不可能做勻速圓周運動，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．【點睛】撤掉其中的一個力，其余的力均保持不變，則知其余力的合力，根據(jù)速度和力的方向關(guān)系明確物體可能的運動情況；注意恒力作用下不可能做勻速圓周運動和勻速圓周運動．3、C【解析】

據(jù)萬有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探測器繞火星運動的最小周期為繞地球運行的最小周期的倍，不是地球同步衛(wèi)星的倍，故B錯誤；探測器繞火星的最大速度即為火星的第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，故C正確；探測器繞火星運行時，其內(nèi)部的儀器所受萬有引力提供其隨探測器一起繞火星圓周運動的向心力，故內(nèi)部儀器處于完全失重狀態(tài)不是處于平衡狀態(tài)，故D錯誤．故選C．【點睛】掌握萬有引力在星球表面與重力相等，航天器繞中心天體圓周運動時萬有引力提供圓周運動向心力是解決問題的關(guān)鍵．4、A【解析】

互成角度的兩個初速度為零的勻變速直線運動的合加速度恒定，合運動的性質(zhì)一定是勻變速，由于兩個運動的初速度為零，所以合運動一定是勻變速直線運動，故A正確；BCD錯誤；故選A5、D【解析】

A．0～t1時間內(nèi)，電動汽車做勻加速直線運動，牽引力不變，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率逐漸增大，故A錯；B．在v?t圖象中，斜率代表加速度，故在ab段加速度減小，牽引力減小，故B錯誤；C．t2～t3時間內(nèi)，電動汽車做勻速直線運動，牽引力等于阻力，牽引力做正功，故C錯誤；D．勻速行駛時，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fv=fv2得：f=P/v2，故D正確．故選D.【點睛】0～t1時間內(nèi)，電動汽車做勻加速直線運動，根據(jù)P=Fv分析汽車功率的變化．t2～t3時間內(nèi)，電動汽車做勻速直線運動，牽引力等于阻力，牽引力做功不為零．根據(jù)P=fv求出汽車行駛時所受的阻力6、B【解析】當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為0.5kg時，整個裝置靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)時，由平衡條件可知木塊A所受的靜摩擦力為：f1=m砝g-F彈=0.5×10-3=2（N），所以桌面對木塊A的靜摩擦力至少為2N．當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量減小到0.1kg，F(xiàn)彈-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超過最大靜摩擦力，所以木塊相對桌面仍靜止，木塊所受合力為零，沒有變化，彈簧伸長的長度不變．根據(jù)平衡條件可知，桌面對木塊的摩擦力大小為f2=F彈-m′砝g=2N=f1，即桌面對木塊的摩擦力大小不變．故B正確，ACD錯誤．故選B.7、AC【解析】

A、已知，將逆向視為初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)，；所以小物體在段和段運動的加速度大小之比為1：2，故選項A正確；B、根據(jù)，加速度之比為1：2，所以小物體在段和段運動的時間之比為2：1，故選項B錯誤；C、根據(jù)動能定理知，段和段的動能變化絕對值相等，小物體在段和段合外力做功絕對值之比為1：1，故選項C正確；D、加速度之比為1：2，根據(jù)知小物體在段和段合外力之比為1：2，根據(jù)沖量，所以小物體在段和段受合外力的沖量大小之比為1：1，故選項D錯誤。8、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉(zhuǎn)電場中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關(guān)系，選項A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項B正確；CD．當(dāng)粒子在加速電場中一直被加速時，飛出偏轉(zhuǎn)電場的速率最大，即當(dāng)U1=E時粒子的速率最大，根據(jù)動能定理解得選項C正確，D錯誤。故選BC。9、AD【解析】

根據(jù)平拋運動豎直方向是自由落體運動，有，得;因為hb>ha，所以ta<tb

平拋運動在水平方向上是勻速直線運動，有x＝v0t，由圖知xa>xb，所以va>vb，故BC錯誤，AD正確；故選AD.點睛：本題就是對平拋運動規(guī)律的考查，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解．10、ACD【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量，根據(jù)動能定理分析A克服外力所做的總功，根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功；【詳解】A、當(dāng)A與B一起做加速運動的過程中，等于整體：F-2f=2ma，對小球A：kx-f=ma，聯(lián)立得：x=F2k．即彈簧的伸長量為F2k,故A正確；

B、撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向受到摩擦力的作用逐漸減速，所以機(jī)械能不守恒，故B錯誤；

C、根據(jù)功能關(guān)系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和，即等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，故C正確；

D、撤去外力F后A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當(dāng)它們的總動能為4Ek【點睛】此題考查了兩個物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動B運動時，由于桿的摩擦力，A物體會瞬時不動，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢能，是解決此題的關(guān)鍵。11、BD【解析】

A.炮彈爆炸時，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故A項與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動量守恒，是可能的，故B項與題意相符；C.該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故C項與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動量守恒，是可能的，故D項與題意相符。12、BC【解析】

木塊的運動速率保持不變，則木塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，合外力不為零，故A錯誤；設(shè)物體與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)f=μN=μ(mv2二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2【解析】

根據(jù)得：則平拋運動的初速度：相等的時間間隔：C點豎直方向上的分速度vyc=gt=3m/s，則B點豎直方向上的分速度vyB=vyc-gT=2m/s則點晴：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，根據(jù)豎直位移求出運動的時間，再根據(jù)水平位移和時間求出平拋運動的初速度．根據(jù)水平位移求出相等的時間間隔，根據(jù)運動學(xué)公式求出B點豎直方向上的瞬時速度，根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的大?。?4、(1)平衡摩擦力（2）2（3）W與成正比．【解析】

(1)[1]．木板傾斜的目的是為了平衡摩擦力，讓重力的分量與摩擦力抵消，小車在運動過程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功．(2)[2]．第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度(3)[3]．若圖象是一條過原點的傾斜的直線，則說明W與成正比．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）（2）【解析】試題分析：平拋運動在