2021-2022學年山西省懷仁第一中學物理高一第二學期期末預測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認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)北斗衛(wèi)星導航系統（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統，是繼美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統（GLONASS）之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統．已知某北斗導航衛(wèi)星的軌道高度約為21500km，同步衛(wèi)星的軌道高度約為36000km，地球半徑約為6400km，則下列說法中正確的是（）A．該導航衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星的運轉角速度大于該導航衛(wèi)星的運轉角速度C．地球赤道上的物體隨地球自轉的周期小于該導航衛(wèi)星的運轉周期D．該導航衛(wèi)星的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度2、(本題9分)2011年中俄將聯合實施探測火星活動計劃，由中國負責研制的“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.已知地球質量約為火星的質量的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，其內部的儀器處于受力平衡狀態(tài)3、下列物理量中屬于標量的是A．位移 B．功 C．線速度 D．向心加速度4、(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F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．5、(本題9分)圖中實線所示為某電場的電場線，虛線為某試探電荷在僅受電場力的情況下從a點到b點的運動軌跡，則下列說法正確的是A．b點的電場強度比a點的電場強度小B．該試探電荷帶負電C．該試探電荷從a點到b點的過程中電場力一直做負功D．該試探電荷從a點到b點的過程中速度先增加后減少6、(本題9分)某消防隊員從一平臺上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又降下0.5m，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力為自身重力的（）A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍7、質量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動能E隨上升的高度h的變化關系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數據可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機械能減小20JD．上升2m過程中，機械能減小60J8、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運動的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動能之比為1∶4 D．甲、乙的動能之比為1∶89、張家界百龍?zhí)焯?，總高度達335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達觀光平臺，若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關說法正確的是（）A．t=4.5s時，電梯處于超重狀態(tài)B．t在5s~55s時間內，繩索拉力最小C．t=59.5時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，電梯速度恰好為零10、(本題9分)如圖，質量為m的物塊從半徑為R的半球形的碗口沿內壁從靜止開始滑下，滑到最低點時速度大小為v，若物塊與球殼之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則在物塊從靜止滑到最低點的過程中下列說法正確的是()A．合外力對物塊做負功且WB．物塊重力勢能減少了mgRC．物塊機械能減少了mgR-D．物塊克服摩擦力做的功為μmgR11、(本題9分)質量為m的物體放在粗糙水平地面上，受到與水平面成θ角、大小均為F的力的作用，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，物體沿地面運動，若兩次運動相同的位移，則下列說法中正確的是A．力F第一次做的功大于第二次做的功B．力F第一次做的功等于第二次做的功C．合力對物體第一次做的功大于第二次做的功D．合力對物體第一次做的功等于第二次做的功12、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運動，不計空氣阻力，物體的機械能E與上升高度x的大小關系如圖所示，其中曲線上點A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過程中拉力F始終做正功D．x2～x3過程中合外力做功為零二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)有一個小燈泡上標有“”字樣，現要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用：A．電壓表（，內阻）B．電壓表（，內阻）C．電流表（，內阻）D．電流表（，內阻）E．滑動變阻器（）F．滑動變阻器（）G．直流電源（，內阻不計），另有開關一個、導線若干．（1）實驗中電壓表應選__________，電流表應選__________，滑動變阻器應選__________．（只填器材的字母代號）（2）在答題卡的虛線框中畫出實驗電路圖，要求電流、電壓能從零開始變化_____．14、（10分）(本題9分)某同學利用如圖甲所示的裝置測量輕質彈簧的彈性勢能，將輕質彈簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端與一個小球生接觸但不栓接調整左端位置并固定，使彈簧處于原長時，小球恰好位于桌子邊緣O點向左推小球至C點后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面的P點．現測得桌面邊緣0點至P點的豎直高度為h，水平距離為x，小球A的質量為，重力加速度的大小為g，則：小球離開桌面時的速度大小______小球A在C點時彈簧的彈性勢能______填空均用已知物理量或測得物理量的符號表示．該同學用這套實驗裝置維續(xù)驗證碰撞時動量是否守恒，如圖乙所示他在桌子邊緣放置另一半徑相同、質量為的小球B，仍然將A球推至C點后由靜止釋放，A球與B球碰后分別落在水平地面上的M點和N點，測得M和N點到桌子邊緣的水平距離分別為、若兩球碰撞前后的動量守恒，則應該滿足表達式______若碰撞為彈性碰撞，那么還應該滿足的表達式為______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）假設在宇航員登月前用彈簧秤稱量一只砝碼，成功登陸月球表面后，還用這一彈簧秤稱量同一砝碼，發(fā)現彈簧秤在月球上的示數是在地球上示數的k(k<1)倍，已知月球半徑為R，引力常量為G，地球表面的重力加速度大小為g，求：（1）月球的密度；（2）月球的第一宇宙速度和月球衛(wèi)星的最小周期。16、（12分）(本題9分)小明以v0=10m/s初速度豎直向上拋出一個質量m=0.1kg的皮球，最后又在拋出點接住皮球．假設皮球在空氣中所受阻力大小為重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球剛拋出時的動能；(1)皮球上升過程損失的機械能；(3)皮球落回拋出點時重力的功率.17、（12分）(本題9分)如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長，皮帶輪沿逆時針方向轉動，帶動皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動。三個質量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細繩相連處于靜止狀態(tài)?；瑝KA以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離?；瑝KC脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶。已知滑塊C與傳送帶間的動摩擦因數=0.20，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動距N點的最遠距離sm；（2）求彈簧鎖定時的彈性勢能Ep；（3）求滑塊C在傳送帶上運動的整個過程中傳送帶對滑塊C的沖量I

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】根據，得，故軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑，所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運動最大的環(huán)繞速度，所以靜止軌道衛(wèi)星和中軌衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤；根據，得，導航衛(wèi)星的軌道半徑小，所以地球同步軌道衛(wèi)星的運轉角速度小于導航衛(wèi)星的運轉角速度，故B錯誤．根據，得，所以導航衛(wèi)星的周期小于靜止軌道衛(wèi)星的周期，則導航衛(wèi)星的周期小于地球赤道上物體隨地球自轉的周期．故C錯誤．根據，得，軌道半徑越大，向心加速度越小，導航衛(wèi)星的軌道半徑小，向心加速度大．故D正確．故選D．【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力，會根據軌道半徑的關系比較向心加速度、線速度、角速度和周期．2、C【解析】

據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鍵．3、B【解析】

位移、線速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它們都是矢量；只有功是只有大小，沒有方向的物理量，它是標量，故選項B正確，A、C、D錯誤。4、A【解析】

力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符5、B【解析】

A.由圖可知，b處電場線較密，則b處電場強度較大，故A項與題意不相符；B.合力大致指向軌跡凹的一向，可知電場力方向向上，與電場線的方向相反，所以該粒子帶負電，故B項與題意相符；CD.從a運動到b，力和速度方向夾角為銳角，電場力做正功，動能增大，速度增大，故CD項與題意不相符。6、D【解析】設地面對他雙腳的平均作用力為F，對全過程運用動能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正確，ABC錯誤．故選D．點睛：本題也可以根據動力學知識進行求解，但是沒有動能定理解決簡捷，對全過程運用動能定理，不需要考慮過程中速度的變化，抓住初末狀態(tài)，列式求解．7、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯誤；CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機械能減小20J，故C正確，D錯誤。8、BC【解析】

根據可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項A錯誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項B正確；由可知，甲、乙的動能之比為1∶4，選項C正確，D錯誤.9、AD【解析】

A.電梯在t=0時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a>0。t=4.5s時，a>0，電梯也處于超重狀態(tài)，故A正確；B.t在5s~55s時間內，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內繩索拉力不是最?。蔅錯誤；C.t=59.5s時，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤．D.根據a-t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內a-t圖象與坐標軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0。故D正確．10、BC【解析】

根據動能定理求合外力對物塊。物塊重力勢能減少量等于重力做的功。物塊機械能減少量等于初末機械能的差值。物塊克服摩擦力做的功等于機械能的減少。根據功能關系求解?！驹斀狻课飰K的動能增加，根據動能定理得知：合外力對物塊做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A錯誤。物塊重力做功為mgR，則物塊重力勢能減少了mgR，故B正確。取最低點為零電勢能點，則初態(tài)物塊的機械能為【點睛】解決本題的關鍵是掌握常見的功與能的關系，知道合外力做功等于動能的變化，重力做功多少重力就減少多少，除重力以外的力做功等于機械能的變化。11、BC【解析】試題分析：根據功的定義，所以力F第一次做的功等于第二次做的功；由于第一次物體對地面的壓力（）比第二次（）小，根據所以第一次物體受地面的摩擦力較小，根據F合=，第一次合外力較大，則合力對物體第一次做的功大于第二次做的功。選項BC正確。考點：此題考查的是恒力功的概念及公式。12、BC【解析】

A.x1～x2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越小；x2時刻圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這一過程中物體應先加速后減速，則說明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動能不是最大的，選項A錯誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此時機械能變化最快，由E=Fh可知此時所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過程中物體的機械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過程中機械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACE【解析】

（1）[1][2][3]．為了準確的測量小燈泡的電壓和電流，根據小燈泡的規(guī)格，電壓表選擇A，電流表選擇C，因為測量小燈泡的伏安特性曲線，需采取分壓接法，滑動變阻器選擇較小的，即E．（2）[4]．因要求電流、電壓能從零開始變化，故滑線變阻器采用分壓式接法，而燈泡的電阻很小，選用安培表外接．電路如圖甲．14、【解析】

（1）①根據平拋運動的規(guī)律可知：

解得：②根據功能關系可知，小球在C點時，彈簧的彈性勢能為：

；(2)①它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應該滿足的表達式為：

即為：，

即為：，【點睛】該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速度和時間，而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關鍵．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】

（1）在地面上在月球表面上月球的質量由于解得月球密度（2）當衛(wèi)星環(huán)繞月球表面飛行時的速度為第一宇宙速度，