2021-2022學(xué)年河北衡水武邑中學(xué)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)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)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(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為6m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐模绻蛊囋跇蛎嫘旭傊翗蝽敃r，對橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s2、(本題9分)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法不正確的是()A．周期不變 B．頻率不變 C．角速度不變 D．線速度不變3、(本題9分)如圖所示，用大小為12N，沿水平方向的恒力F作用在質(zhì)量為2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直線運(yùn)動，已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，g取10m/s2，當(dāng)木箱從靜止開始運(yùn)動了12m時A．力F做的功W1=120JB．重力做的功W2=240JC．克服摩擦力做的功W3=120JD．合力做的功W合=04、如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運(yùn)動，運(yùn)動軌跡為橢圓，A、B、C、D是軌跡上的四個位置，其中A點(diǎn)距離地球最近，C點(diǎn)距離地球最遠(yuǎn)．衛(wèi)星運(yùn)動速度最大的位置是A．A點(diǎn) B．B點(diǎn)C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)5、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速度圓周運(yùn)動，衛(wèi)星軌道半徑不同，其運(yùn)行速度、周期等運(yùn)動參量也不相同，下面說法正確的是A．衛(wèi)星軌道半徑越大，運(yùn)行速度越大B．衛(wèi)星軌道半徑越大,運(yùn)行周期越大C．衛(wèi)星軌道半徑越小，向心加速度越小D．衛(wèi)星軌道半徑越小，運(yùn)動的角速度越小6、(本題9分)如圖所示，地球可以看成一個巨大的拱形橋，橋面半徑R＝6400km，地面上行駛的汽車重力G＝3×104N，在汽車的速度可以達(dá)到需要的任意值，且汽車不離開地面的前提下，下列分析中正確的是()A．汽車的速度越大，則汽車對地面的壓力也越大B．不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都等于3×104NC．不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力D．如果某時刻速度增大到使汽車對地面壓力為零，則此時駕駛員會有超重的感覺7、利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點(diǎn)計時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒8、(本題9分)如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開始時物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率小于mgv09、(本題9分)在一次投球游戲中，黃同學(xué)將球水平拋出放在地面的小桶中，結(jié)果球沿如圖所示的弧線飛到小桶的前方，不計空氣阻力，則下次再投時，可作出的調(diào)整為（）A．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變B．增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變C．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度10、如圖所示,長為L的細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn),另一端系一個小球,在O點(diǎn)的正下方L/2釘一個光滑的釘子A,小球開始時θ=60°的位置擺下.則細(xì)繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運(yùn)動的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運(yùn)動的角速度之比為1：211、(本題9分)如圖所示，一傾角為a的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊下滑過程中的最大動能為Ekm，小物塊運(yùn)動至最低點(diǎn),然后在彈力作用下上滑運(yùn)動到最高點(diǎn)，此兩過程中，下列說法中正確的是（）A．物塊下滑剛與彈簧接觸的瞬間達(dá)到最大動能B．下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大C．下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動能大于2Ekm12、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為，帶正電且電量均為。在它們連線的水平中垂線上固定一根長為、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管（水平放置），有一帶正電且電量為的小球以初速度從管口射入，則（）A．小球先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動B．小球的電勢能始終不變C．小球受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功D．從入口到出口沿著細(xì)管電勢先升高后降低二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)已知地球半徑為R，將一物體從地面移到離地面高h(yuǎn)處，物體所受萬有引力大小減小為原來的四分之一，則h=________（用R表示）。14、(本題9分)一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則這列波的周期為____s，它的傳播波速為_____m/s。15、(本題9分)一物體在水平面內(nèi)沿半徑

R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動，線速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度為______

m/s2，它的周期為______s．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)在研究力和運(yùn)動的關(guān)系時，伽利路曾經(jīng)做過一個實(shí)驗(yàn)：在A點(diǎn)懸掛一個擺球，將擺球拉至B點(diǎn)，由靜止放手，擺球?qū)[到與B幾乎等高的C點(diǎn)；假若在A點(diǎn)正下方的E點(diǎn)釘一釘子，擺球的運(yùn)動路徑會發(fā)生改變，但仍能升到與B點(diǎn)幾乎等高的D點(diǎn)，如圖所示，如果圖中的擺線長為L=1.6m，初始時刻擺線與豎直線之間的夾角為60°，重力加速度為g=10m/s2，忽略空氣阻力．求：,(1)擺球擺到最低點(diǎn)O時速度的大??；(2)將E處的釘子下移，當(dāng)釘子與A的距離至少多大時，擺球擺下后能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動．17、（10分）(本題9分)如圖所示的結(jié)構(gòu)裝置可繞豎直的軸轉(zhuǎn)動，假如繩長l=0.2m，水平桿長l0=310（1）使繩子與豎直方向夾角為60°角，該裝置以多大的角速度轉(zhuǎn)動才行？（2）此時的拉力多大？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，

即

當(dāng)支持力為零，有：，

解得：v′=2v=12m/s．故C正確，ABD錯誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．知道摩擦力為零時，此時支持力為零．2、D【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動一圈的時間叫做周期，是不變的，故A不符合題意；B.勻速圓周運(yùn)動的頻率不變，故B不符合題意；C.勻速圓周運(yùn)動的角速度的大小和方向都不變，故C不符合題意；D.勻速圓周運(yùn)動的線速度大小不變，方向變化，是變速運(yùn)動，故D符合題意.3、C【解析】

A、根據(jù)做功公式可得力做的功，故選項(xiàng)A錯誤；B、在重力方向上沒有位移，重力不做功，故選項(xiàng)B錯誤；C、根據(jù)做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故選項(xiàng)C正確；D、合力做的功合，故選項(xiàng)D錯誤。4、A【解析】

衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動，類似于行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒第二定律：行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等．則知衛(wèi)星與地球的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，所以衛(wèi)星在距離地球最近的A點(diǎn)速度最大，在距離地球最遠(yuǎn)的C點(diǎn)速度最?。瓵．A點(diǎn)與分析相符，所以A正確B．B點(diǎn)與分析不符，所以B錯誤C．C點(diǎn)與分析不符，所以C錯誤D．D點(diǎn)與分析不符，所以D錯誤5、B【解析】

A.根據(jù)，得，軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，A錯誤；B.，軌道半徑越大，周期越大，B正確;C.向心加速度，軌道半徑越小，越大，C錯誤；D.運(yùn)動的角速度，軌道半徑越小，越大，D錯誤。6、C【解析】

A．對汽車研究，根據(jù)牛頓第二定律得則得可知，速度v越大，地面對汽車的支持力N越小，則汽車對地面的壓力也越小，故A錯誤；BC．由上可知，汽車和駕駛員都具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力，而駕駛員的重力未知，所以駕駛員對座椅壓力范圍無法確定，故B錯誤，C正確；D．如果某時刻速度增大到使汽車對地面壓力為零，駕駛員具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故D錯誤．故選C。7、AC【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)可通過打點(diǎn)計時器打出的紙帶情況計算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，可以選比較清晰的點(diǎn)作為初始位置，所以可以用來驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯誤．8、BC【解析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當(dāng)θ=30°時，貨物速度為v0；當(dāng)θ=90°時，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機(jī)械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯誤。9、AC【解析】設(shè)小球平拋運(yùn)動的初速度為v0，拋出點(diǎn)離桶的高度為h，水平位移為x，則平拋運(yùn)動的時間水平位移x=v0t=v0AB.由上式分析可知，要減小水平位移x，可保持拋出點(diǎn)高度h不變，減小初速度v0.故B錯誤，A正確；CD.由上式分析可知，要減小水平位移x，可保持初速度v0大小不變，降低拋出點(diǎn)高度h.故C正確，D錯誤．故選AC.點(diǎn)睛：小球做平拋運(yùn)動，飛到小桶的前方，說明水平位移偏大，應(yīng)減小水平位移才能使小球拋進(jìn)小桶中．將平拋運(yùn)動進(jìn)行分解，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式得出水平位移與初速度和高度的關(guān)系式，再進(jìn)行分析選擇．10、ABD【解析】

A．在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄蛐牧Γê狭Γ┰龃鬄樵瓉淼?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點(diǎn)的過程中，由動能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達(dá)最低點(diǎn)的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯誤；D．根據(jù)ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，故角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；11、BC【解析】A.物塊剛與彈簧接觸的瞬間，彈簧的彈力仍為零，仍有mgsinα>μmgcosα，物塊繼續(xù)向下加速，動能仍在增大，所以此瞬間動能不是最大，當(dāng)物塊的合力為零時動能才最大，故A錯誤；B.根據(jù)動能定理，上滑過程克服重力和摩擦力做功總值等于彈力做的功．上滑和下滑過程彈力做的功相等，所以下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大，故B正確；C.合力為零時速度最大．下滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x1，則mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x2，則kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高，故C正確；D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊動能最大的位置不變，彈性勢能不變，設(shè)為Ep.此位置彈簧的壓縮量為x.根據(jù)功能關(guān)系可得：將物塊從離彈簧上端s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為Ekm=mg(s+x)sinα?μmg(s+x)cosα?Ep.將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為E′km=mg?(2s+x)sinα?μmg?(2s+x)cosα?Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα?μmg(2s+2x)cosα?2Ep=[mg(2s+x)sinα?μmg(2s+x)cosα?Ep]+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]=E′km+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]由于在物塊接觸彈簧到動能最大的過程中,物塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和物塊的動能,則根據(jù)功能關(guān)系可得：mgxsinα?μmgxcosα>Ep，即mgxsinα?μmgxcosα?Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D錯誤．故選BC.12、CD【解析】

A．根據(jù)等量同種正電荷的電場線分布情況，電荷量為+q

的小球以初速度v0

從管口射入的過程，由于電場線不均勻，所以電場力是變力，加速度變化，不是勻變速運(yùn)動，故A錯誤；BC．電場力先做負(fù)功，后做