2021-2022學年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)一帶正電的粒子在電場中做直線運動的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時刻分別經過M、N兩點，已知運動過程中粒子僅受電場力作用，則下列判斷正確的是（）A．該電場可能是由某正點電荷形成的B．M點的電勢高于N點的電勢C．從M點到N點的過程中，電勢能逐漸增大D．帶電粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力2、下列說法不正確的是（）A．的功大于的功B．功是標量，正、負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C．一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動D．功是矢量，正、負表示方向3、(本題9分)如圖所示，用細線將一個質量為m的小球懸掛在車頂，車廂底板上放一個質量為M的木塊，車廂底板與木塊間的動摩擦因數(shù)為μ．當小車沿水平面直線運動時，小球細線偏離豎直方向角度為θ，木塊和車廂保持相對靜止，重力加速度為g，下列說法中正確的是()A．汽車可能向左勻減速運動B．汽車的加速度大小為gcosθC．細線對小球的拉力大小為mgtanθD．木塊受到的摩擦力大小為μMg4、(本題9分)在修筑鐵路彎道時，必須使內外軌有一定的高度差。下列說法正確的是（）A．只能使鐵路彎道的內軌高于外軌B．不能根據(jù)彎道半徑來選定高度差C．不能根據(jù)火車行駛速度來選定高度差D．火車按設計速度在彎道行駛時，理論上外軌對輪緣的彈力應該為零5、(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑斜面固定在水平面上，A、B物塊與輕質彈簧相連，A、C物塊由跨過光滑輕質小滑輪的輕繩連接。初始時刻，C在外力作用下靜止，繩中恰好無拉力，B靜置在水平面上，A靜止，現(xiàn)撤去外力，物塊C沿斜面向下運動，當C運動到最低點時，B剛好離開地面.已知A、B的質量均為m,彈簧始終處于彈性限度內，則上述過程中A．物塊C的質量mc可能等于物塊A的質量mB．物塊C運動到最低點時，物塊A的加速度為gC．物塊C的速度最大時，彈簧彈性勢能為零D．物塊A、B、C系統(tǒng)的機械能先變小后變大6、(本題9分)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的實際運行速率[]A．一定小于7.9km/s B．一定等于7.9km/sC．一定大于7.9km/s D．介于7.9km/s～11.2km/s之間7、(本題9分)在水平地面上，質量為m=1kg的物塊在水平拉力F作用下由靜止開始移動．已知物塊與地面間動摩擦因數(shù)為，拉力做功與物塊位移之間關系如圖所示．則A．拉力F逐漸增大B．物塊加速度大小為1.0m/s2C．物塊加速度大小為2.0m/s2D．物塊在4m處速度大小為4m/s8、(本題9分)如圖所示，質量相等的兩小球、分別從斜面項端和斜面中點沿水平方向拋出后，恰好都落在斜面底端，不計空氣阻力．下列說法正確的是（）A．小球、在空中飛行的時間之比為B．小球、在空中飛行過程中的速度變化率之比為C．小球、到達斜面底端時的動能之比為D．小球、到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為9、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星表面進行科學考察，在行星表面h高度（遠小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v10、(本題9分)如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內做勻速圓周運動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運動的角速度變大D．小球P運動的周期變大11、(本題9分)如圖所示，將傾角θ=30°的斜面體C置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著可視為質點的小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑小滑輪.現(xiàn)用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)，OB繩平行于斜面，此時物塊B恰好靜止不動.已知A的質量m1=1kg，B的質量m2=4kg，OA段繩長l=1m.重力加速度g=10m/s2.將A由靜止釋放，在其向下運動過程中，物塊B與斜面體C始終保持靜止，下列分析正確的是A．小球A運動到最低點時，物塊B受到的摩擦力大小為零B．小球A運動到最低點時，物塊B受到的摩擦力大小為10NC．小球A向下運動的過程中，斜面體C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下運動的過程中(初末兩位置除外)，斜面體C受到水平地面的摩擦力方向始終水平向右12、(本題9分)蹦極是一項非常刺激的娛樂運動。如圖所示，游客站在平臺上，用橡皮繩固定住身體后由靜止下落。選擇起跳點所在平面為零勢能面，豎直向下為正方向。設游客下落的時間為t，位移為x，速度為v，加速度為a，重力勢能為，機械能為若不計空氣阻力，游客從開始下落至最低點的過程中，下列圖象正確的有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）(本題9分)如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．回答下列問題：(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．在實驗桌上安裝器材．B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上．C．用天平測出重錘的質量．D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶，再更換紙帶重復多次．E．選擇一條合適的紙帶，測量紙帶上某些點間的距離．F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．其中操作不當?shù)牟襟E是____________，非必需的步驟是____________．(2)如果以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的v2—h圖象，該圖象是_______________________．14、（10分）(本題9分)某同學采用DIS做“研究加速度和力的關系”這一實驗，該實驗裝置如圖甲所示．若DIS按圖示方式顯示得到了圖乙所示的實驗圖象，請回答下列問題：（1）由圖線中OA段可得出的實驗結論是__________________________________．（2）造成圖線中AB段明顯偏離直線的主要原因是_____________（填選項前的字母）A．小車與軌道之間存在摩擦B．所掛鉤碼的總質量太大C．所用小車的質量太大三、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)有一水龍頭以每秒800g水的流量豎直注入盆中,盆放在磅秤上,如圖所示．盆中原來無水，盆的質量500g，注至5s末時，磅秤的讀數(shù)為57N，重力加速度g取10m/s2，則此時注入盆中的水流的速度約為多大?16、（12分）(本題9分)細線下吊著一個質量為M的沙袋，構成一個單擺，擺長為L，一顆質量為m的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動．已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是θ，求子彈射入沙袋前的速度．17、（12分）如圖所示，豎直平面內的直角坐標系xOy中有一根表面粗糙的粗細均勻的細桿OMN，它的上端固定在坐標原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運動壓縮彈簧，再經彈簧反彈后恰好到達M點．已知小球的質量0.1kg，M點的縱坐標為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.

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、C【解析】

AD、由速度時間圖象可知：粒子在電場中做勻減速直線運動，加速度是一個定值，所以電場力不變，是勻強電場，所以不可能是由某正點電荷形成的，故A、D錯誤；BC、從M到N的運動過程中速度減小，根據(jù)動能定理可知電場力做負功，電勢能增加，又由于是正電荷，所以電勢也增加，故M點的電勢低于N點的電勢，故B錯誤，C正確．故選C．2、D【解析】

功是標量，功的正負既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力對物體起動力作用（即力對物體做功）還是力對物體起阻力作用（即物體克服外力做功）；A.-10J的功大于+5J的功，選項A不符合題意；B.功是標量，正、負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功，選項B不符合題意；C.一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動，選項C不符合題意；D.功是標量，正、負不表示方向，選項D符合題意；3、A【解析】對小球受力分析可知，小球所受的合外力向右，則加速度向右，汽車可能向左勻減速運動，阻值A正確；對小球：mgtanθ=ma，則汽車的加速度大小為a=gtanθ，選項B錯誤；細線對小球的拉力大小為T=mg/cosθ，選項C錯誤；木塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為f=Ma=Mgtanθ，選項D錯誤；故選A.4、D【解析】

AD．使內外軌有一定的高度差，是為了使火車重力與支持力的合力提供向心力，不擠壓鐵路的內外軌，彈力為零，在經過彎道時外軌高于內軌，故A錯誤，D正確；BC．火車以規(guī)定的速率v0駛過彎道時，內、外軌均不會受到輪緣的擠壓，此時火車靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)其中L為導軌間距，可知高度差與速度及半徑有關，故BC錯誤。故選D。5、C【解析】

A項：彈簧原來的壓縮量，當C運動到最低點時，B對地面的壓力剛好為零，彈簧的拉力等于B

的重力，則彈簧此時的伸長量為則x1=x2，彈簧初末狀態(tài)的彈性勢能相等，根據(jù)A、B、C和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒，有，α是斜面的傾角，得mCsinα=m，sinα＜1，所以mC＞m，故A錯誤；B項：對A、C為一整體受力分析可知且由牛頓第二定律得：，故B錯誤；C項：當C的速度最大時A的速度達到最大，即ABC與彈簧為一系統(tǒng)，系統(tǒng)的動能最大，則彈性勢能最小，則彈簧為原長，即彈簧彈性勢能為零，故C正確；D項：由于A、B、C和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒，而彈簧先復原再拉長，故彈性勢能先減小后增加，故A、B、C系統(tǒng)的機械能先變大后變小，故D錯誤。6、B【解析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，由此可知軌道半徑越大，速度越小，軌道半徑越小，速度越大，當軌道半徑最小等于地球半徑R時，速度最大為7.9km/s，所以繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星的速度一定等于或小于7.9km/s，故A正確、BCD錯誤．7、CD【解析】

A．拉力做功，故圖像的斜率表示拉力F，從圖中可知斜率恒定，即F恒定，A錯誤；BC．根據(jù)圖像可得，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊的加速度大小為：，B錯誤C正確；D．根據(jù)動能定理可得：，解得，D正確．8、ABD【解析】因為兩球下落的高度之比為2：1，根據(jù)h=gt2得，t=，高度之比為2：1，則時間之比為：1，故A正確．小球a、b在空中飛行過程中，加速度均為g，則速度變化率之比為1:1，選項B正確；兩球的水平位移之比為2：1，時間之比為：1，根據(jù)v0＝x/t知，初速度之比為：1．根據(jù)動能定理可知，到達斜面底端時的動能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C錯誤．小球落在斜面上，速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，因為位移與水平方向的夾角相等，則速度與水平方向的夾角相等，到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角也相等，故D正確．故選ABD．點睛：解決本題的關鍵是知道平拋運動在水平方向勻速運動和豎直方向上的自由落體運動的規(guī)律，結合運動學公式和推論靈活求解．9、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個小球”可知，考查了平拋運動。根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運行速度即為第一宇宙速度?！驹斀狻緼、根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力定律的兩個重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用。10、BC【解析】

試題分析：對小球分析，設繩子拉力為F，繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長度為l，則有Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,當小球位置升高時，周期減小，角速度增大，C正確，D錯誤．Q物塊處于平衡狀態(tài)，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不變，A錯誤；f=Fsinθ=mgtanθ，物塊位置升高，θ增大，f增大，B正確．考點：本題考查圓周運動向心力分析和物體平衡．11、BD【解析】

AB．小球A擺下的過程，只有重力做功，其機械能守恒，有：，而在最低點由牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得：；再對B受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，沿斜面方向由平衡條件有，解得：,方向沿斜面向下；故A錯誤，B正確.CD．對物體B和斜面體C的整體受力分析，由于伸長的細繩向左下方拉物體B和斜面的整體而未拉動，故一定受到地面對C向右的靜摩擦力；故C錯誤，D正確.12、AC【解析】

對人進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的方向，當加速度的方向與速度同向，做加速運動，當加速度的方向與速度反向，做減速運動，根據(jù)加速度方向與速度方向的關系，判斷其運動規(guī)律，即可判斷出勢能和機械能的變化?！驹斀狻慨斎藦撵o止開始下落到高度等于橡皮繩達到原長時，做自由落體運動，加速度為g，此后橡皮繩開始伸長，開始時重力大于彈力，向下做加速度減小的加速運動，當重力與彈力相等時，加速度為零，速度最大，然后重力小于彈力，做加速度增大的減速運動，當人到達最低點時，加速度最大，速度為零。故A正確，B錯誤；在下落過程中，選擇起跳點所在平面為零勢能面，故重力時能，故C正確；在下落過程中，橡皮繩的彈力始終做負功，故人的機械能減小，故D錯誤；故選AC?！军c睛】解決本題的關鍵會根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的方向，會根據(jù)加速度方向和速度方向的關系，判斷物體的運動即可判斷出勢能和機械能的變化。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC一條直線（過原點）【解析】

（1）[1][2]．其中操作不當?shù)牟襟E是B，應該將打點計時器接到電源的“交流輸出”上；非必需的步驟是C，沒必要測量重錘的質量，因為在驗證的表達式中mgh=mv2中兩邊可以消掉m；（2）[3]．根據(jù)要驗證的表達式mgh=mv2可得：v2=2gh則如果以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的v2—h圖象，該圖象是一條過原點的直線.點睛：對于實驗的具體操作，不光要靠記憶理解，要親自動手實驗，切實去體會．正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會起到事半功倍的效果．14、小車的質量一定時，加速度a與合力F成正比B【解析】(1)由圖象OA段可知，圖象是一條直線，a與F成正比，即：在小車質量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；(2)本實驗要探索“加速度和力的關系”所以應保持小車的總質量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受合外力；由于OA段a?F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；設小車的質量為M，鉤碼的質量為m，由實驗原理得：mg=Ma得：，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M遠大于m造成的，所以所掛鉤碼的總質量太大，故B正確，AC錯誤；故選B．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、15m/s【解析】5s時，杯子及水的總質量m=0.5+0.8×5=4.5kg；設注入水流的速度為t，取豎直向下為正方向，△t時間內注入杯中的水的質量△