新疆哈密市第十五中學(xué)2022年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(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)請按要求用筆。3．請按照題號(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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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、(本題9分)已知某船在靜水中的速度為=4m/s，現(xiàn)讓船以最短時(shí)間渡過某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d=100m，水流速度為=3m/s，方向與河岸平行．則下列說法正確的是A．船渡河的最短時(shí)間是20s B．船渡河的最短時(shí)間是25sC．船渡河的實(shí)際速度為4m/s D．船渡河的位移為100m2、如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD．下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh3、質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，v－t圖象如圖所示，下列選項(xiàng)中哪個(gè)不能求出()A．0～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功B．前25s內(nèi)汽車的平均速度C．15～25s內(nèi)汽車的加速度D．15～25s內(nèi)汽車所受的阻力4、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于D．這時(shí)鐵軌對火車的支持力大于5、(本題9分)如圖所示，物塊放在斜面上一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),在通過一段位移的過程中，下列說法正確的是(

)A．斜面對物塊不做功B．支持力對物塊不做功C．摩擦力對物塊做負(fù)功D．重力對物塊做負(fù)功6、(本題9分)物體在恒定合外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，發(fā)生的位移為x，關(guān)于F在t時(shí)刻的功率P,下列說法中正確是A．F的大小一定時(shí)，P與t成正比 B．F的大小一定時(shí)，P與x成正比C．t一定時(shí)，P與F的大小成正比 D．x一定時(shí)，P與F的大小成正比7、(本題9分)一物體以一定的初速度在水平地面上勻減速滑動(dòng)，若已知物體在第1秒內(nèi)位移為8.0m，在第3秒內(nèi)位移為0.5m．則下列說法正確的是()A．物體的加速度大小一定為3.75m/s2B．物體的加速度大小可能為3.75m/s2C．物體在第0.5秒末速度一定為8.0m/sD．物體在第2.5秒末速度一定為0.5m/s8、如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接，極板M接地．現(xiàn)給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．保持電容器所帶電量不變的情況下，下面哪些操作將使靜電計(jì)指針張角變小A．將M板向下平移B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板C．將M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之間插入云母板9、A、B兩船的質(zhì)量均為M，它們都靜止在平靜的湖面上，當(dāng)A船上質(zhì)量為M的人以水平速度v從A船跳到B船，再從B船跳回A船。經(jīng)多次跳躍后，人最終跳到B船上，設(shè)水對船的阻力不計(jì)，則（）A．A、B兩船最終的速度大小之比為3：2B．A、B（包括人）最終的動(dòng)量大小之比為1：1C．A、B（包括人）最終的動(dòng)量之和為零D．因?yàn)樘S次數(shù)未知，故以上答案均無法確定10、(本題9分)如下圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（）A．?dāng)嚅_S后，使B板向右平移一些B．?dāng)嚅_S后，使A、B兩板錯(cuò)開一些C．保持S閉合，使A、B兩板靠近一些D．保持S閉合，使A、B兩板正對面積減小一些11、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mghB．物體的機(jī)械能保持不變C．物體的動(dòng)能增加2mghD．物體的機(jī)械能增加mgh12、(本題9分)如圖所示，圓心在O點(diǎn)，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時(shí)，B位于c點(diǎn)，從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長，不計(jì)一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對小球B做功的功率一直不變C．小球A的機(jī)械能一直增加D．小球B經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的速度大小為二、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)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置，還備有下列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)砂、刻度尺．他們稱得滑塊的質(zhì)量為M、砂和小桶的總質(zhì)量為m，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，要完成該實(shí)驗(yàn)，則：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是_____實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線的拉力與砂和小桶的總重力大小基本相等，砂和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_____．(2)在(1)問的基礎(chǔ)上，讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出該兩點(diǎn)的間距為L、打下該兩點(diǎn)時(shí)滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，寫出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的動(dòng)能定理表達(dá)式：________(用題中所給的字母表示)．14、（10分）(本題9分)用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上C．用天平測量出重錘的質(zhì)量D．接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的橫線上．②在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)氐闹亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測量的物理量是．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）(本題9分)如圖，在xOy平而內(nèi)，x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x軸為兩磁場的分界線；在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從x軸上的A點(diǎn)以某一初速度射入電場，一段時(shí)間后，該粒子運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸上的P（0，）點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸方向進(jìn)入磁場。不計(jì)粒子的重力。（1）求A點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；（3）若粒子能從O'（3L，0）點(diǎn)離開，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能取值。16、（12分）(本題9分)如圖，長度為L=0.8m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端系有一質(zhì)量為m=2.0kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過最低點(diǎn)時(shí)小球的速率是6.0m/s，g取10m/s2，求小球在最高點(diǎn)時(shí)受到的彈力的大小和方向。17、（12分）(本題9分)我國預(yù)計(jì)于2022年建成自己的空間站。假設(shè)未來我國空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)的線速度大小。

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、B【解析】

船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時(shí)候渡河時(shí)間最短．由矢量合成的平行四邊形定則得知小船的合速度，小船實(shí)際以合速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而求得位移的大?。驹斀狻慨?dāng)船頭垂直對岸行到對岸時(shí)，所需要的時(shí)間最短，最短時(shí)間為：．故A錯(cuò)誤，B正確；船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)組成，所以合速度：．故C錯(cuò)誤；船沿著水流方向的位移大小：；船發(fā)生的位移是：；故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】小船過河問題屬于運(yùn)動(dòng)的合成問題，要明確分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性，運(yùn)用分解的思想，看過河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，分析過河位移時(shí)，要分析合速度．2、D【解析】

根據(jù)下降的高度分析重力勢能的減少量．由牛頓第二定律可求得合外力，則可求得合力所做的功；則由動(dòng)能定理可求得動(dòng)能的變化量，分析人在運(yùn)動(dòng)過程中的受力及各力做功情況，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得機(jī)械能的變化量．【詳解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能關(guān)系可知，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，則運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢能大于增加的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力對運(yùn)動(dòng)員做的功W=Fs=mg?2h=mgh；由動(dòng)能定理可知，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh；故B錯(cuò)誤；C．物體合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減小量，故機(jī)械能減小了mgh，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】在理解功能關(guān)系時(shí)，應(yīng)抓?。褐亓ψ龉Φ扔谥亓菽艿淖兓?，阻力做功等于機(jī)械能的改變量，而合力外力做功等于動(dòng)能的變化量．3、D【解析】

A.由圖可以讀出0～25s內(nèi)汽車的初、末速度，結(jié)合質(zhì)量，能求出動(dòng)能的變化，根據(jù)動(dòng)能定理可求前25s內(nèi)合外力對汽車所做的功，故A不符合題意。B.根據(jù)速度圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，能求出前25s內(nèi)汽車的位移，從而可以求出前25s內(nèi)汽車的平均速度，故B不符合題意。C.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，可以求出15～25s內(nèi)汽車的加速度，故C不符合題意。D.根據(jù)F-f=ma，知道加速度a和汽車的質(zhì)量m，不能求解15～25s內(nèi)汽車所受的阻力，選項(xiàng)D符合題意.4、A【解析】

AB．當(dāng)火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，有可得火車的速度為，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度小于時(shí)，火車所需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于所需要的向心力，內(nèi)軌就要對火車產(chǎn)生一個(gè)向外的側(cè)壓力來抵消多余的力，所以此時(shí)內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時(shí)，受重力和支持力，則有由于內(nèi)軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個(gè)力分解為水平和豎直向上兩個(gè)分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故CD錯(cuò)誤。故選A。5、A【解析】

A.因整體做勻速運(yùn)動(dòng)，則斜面對物體的作用力是支持力與摩擦力的合力，與重力等大，方向豎直向上，不做功，故A正確；B.支持力與水平位移夾角大于，所以支持力對物體做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C.因?yàn)槲飰K平衡，所以摩擦力沿斜面向上，與水平位移方向夾角小于，做正功，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)橐黄鹚竭\(yùn)動(dòng)，高度沒有變化，所以重力對物塊不做功，故D錯(cuò)誤。6、A【解析】

由可知，F(xiàn)的大小一定時(shí)，P與t成正比；t一定時(shí)，P與F的平方成正比，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；由可知，F(xiàn)的大小一定時(shí)，P與x的平方根成正比；x一定時(shí)，P與的大小成正比，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤．7、BC【解析】

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律△x=aT2可得代入數(shù)據(jù)可得加速度a=-3.75m/s2AB．如果說沒有外力的情況下任由物體在一個(gè)粗糙的水平面上滑動(dòng)，它最終會(huì)停下來，也就是說它是不可返回的，假設(shè)它在第2s到第3s之間的某一時(shí)刻就已經(jīng)停下來了，加速度大小就不等于3.75m/s2，故A錯(cuò)誤，B正確；C．第0.5s末速度為第1s內(nèi)的中點(diǎn)時(shí)刻速度，根據(jù)故C正確；D．如果在第3s前就已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，則物體在第2.5s末速度不等于第3s的平均速度，故D錯(cuò)誤．故選BC．8、CD【解析】

A．將M板向下平移，正對面積減小，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故A錯(cuò)誤；B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板，d變大，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故B錯(cuò)誤；C．將M板沿水平向右方向靠近N板，d減小，根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故C正確；D．在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)ε＞1），根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故D正確；9、BC【解析】

A.兩船和人的總動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得，所以，故A錯(cuò)誤。B.兩船和人的總動(dòng)量守恒，所以A船的動(dòng)量和B船（包括人）的動(dòng)量大小相等，方向相反，即A、B（包括人）最終的動(dòng)量大小之比為1：1，故B正確。C.兩船和人的總動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的的初動(dòng)量為零，所以A、B（包括人）最終的動(dòng)量之和為零，故C正確。D.由上述分析可知D錯(cuò)誤。10、AB【解析】

斷開S，電容器帶電量保持不變，B板向右平移一些，即A、B間距增大一些，根據(jù)C=εS4πkd，d變大，C變小。根據(jù)C=Q/U，U增大，張角變大。故A正確。斷開S，電容器帶電量保持不變，使A、B正對面積錯(cuò)開一些，根據(jù)【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵在處理電容器動(dòng)態(tài)分析時(shí)，電容始終與電源相連，兩端間電勢差不變，與電源斷開，電量保持不變．11、CD【解析】

重力勢能的變化量等于重力對物體做的功．只有重力對物體做功，物體的機(jī)械能才守恒．根據(jù)動(dòng)能定理研究動(dòng)能的變化量．根據(jù)動(dòng)能的變化量與重力的變化量之和求解機(jī)械能的變化量?！驹斀狻緼項(xiàng)：由質(zhì)量為m的物向下運(yùn)動(dòng)h高度，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh，故A錯(cuò)誤；B、依題物體的加速度為2g，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：合力對物體做功W=mah=2mgh，根據(jù)動(dòng)能定理得知，物體的動(dòng)能增加2mgh，故C正確；D項(xiàng)：由上物體的重力勢能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則物體的機(jī)械能增加mgh，故D正確。故選：CD。【點(diǎn)睛】本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動(dòng)能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)。12、CD【解析】

根據(jù)速度的分解知識(shí)可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力瞬時(shí)功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時(shí)重力的功率為零；B球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機(jī)械能一直增加．故C正確．設(shè)小球B經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，此時(shí)A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】本題解題的關(guān)鍵是對兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時(shí)功率．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意本實(shí)驗(yàn)需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．（2）在該實(shí)驗(yàn)中，為了保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要將木板一端抬高，以平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：，對砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知當(dāng)時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，即．（3）運(yùn)動(dòng)過程中外力做功為：；動(dòng)能的增加量為：；根據(jù)動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式為為：，即．考點(diǎn)：探究功與速度變化的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是兩個(gè)問題，一個(gè)是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個(gè)是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力．14、①B、C②重錘的質(zhì)量m【解析】

①B、電火花和電磁計(jì)時(shí)器都使用交流電源．C、用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，不需要天平，因?yàn)橘|(zhì)量可以約去，所以指出其中沒有必要進(jìn)行的或