2021-2022學(xué)年山西省忻州市忻州一中高一物理第二學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，彈簧振子在B、C兩點(diǎn)間做簡諧振動，B、C間距為10cm，O是平衡位置，振子每次從C運(yùn)動到B的時間均為0.5s，則該彈簧振子（）A．振幅為10cmB．周期為2sC．頻率為1HzD．從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)的過程就是一次全振動2、(本題9分)質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中，下列判斷錯誤的是A．物體的動能減少了0.6mgsB．物體的重力勢能增加了0.5mgsC．物體的機(jī)械能減少了0.4mgsD．物體克服摩擦力做功0.1mgs3、(本題9分)從距地面相同高度處，水平拋出兩個質(zhì)量相同的球A和B，拋出A球的初速為，拋出B球的初速為2，則兩球運(yùn)動到落地的過程中A．重力的平均功率相同，落地時重力的瞬時功率相同B．重力的平均功率相同，落地時重力的瞬時功率不同C．重力的平均功率不同，落地時重力的瞬時功率相同D．重力的平均功率不同，落地時重力的瞬時功率不同4、(本題9分)按照龜兔賽跑的故事，假設(shè)烏龜和兔子比賽過程的x-t圖像如圖所示，由圖可知A．兔子和烏龜是從同一地點(diǎn)同時出發(fā)的B．在t5~t6時間內(nèi)，兔子的運(yùn)動是勻加速運(yùn)動C．兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次D．在t2~t6時間內(nèi)，兔子的平均速度大于烏龜?shù)钠骄俣?、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度拋出質(zhì)量為的物體，拋出后物體落到比地面低的海平面上．若以地面為零勢能面，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．物體運(yùn)動到最高點(diǎn)時重力勢能為B．物體運(yùn)動到海平面時的重力勢能為C．物體運(yùn)動到海平面時的機(jī)械能為D．物體運(yùn)動到海平面時的機(jī)械能為6、(本題9分)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行，則以下關(guān)系正確的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC7、(本題9分)如圖是研究三輛汽車加速性能和制動性能時得到的v-t圖像。下列分析正確的有（）A．甲的加速性能最好B．丙的加速性能最好C．乙的制動性能最好D．丙的制動性能最好8、(本題9分)在河面上方12m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過程做加速運(yùn)動B．3s時小船前進(jìn)了9mC．3s時繩與水面的夾角為37°D．3s時小船的速率為5m/s9、(本題9分)如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過光滑定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢下移一段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細(xì)線對小球的拉力變大B．斜面對小球的支持力變大C．斜面體對地面的壓力變大D．地面對斜面體的摩擦力變大10、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為11、(本題9分)關(guān)于物體的平拋運(yùn)動，下列說法錯誤的是（）A．由于物體受力的大小和方向不變，因此平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動B．由于物體速度的方向不斷變化，因此平拋運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動C．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度大的物體飛行時間長D．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度小的物體飛行時間長12、(本題9分)如右圖所示，P、Q為兩個等量的異種電荷，以靠近P點(diǎn)的O點(diǎn)為原點(diǎn)，沿兩電荷的連線建立x軸，沿直線向右為x軸正方向，一帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動到A點(diǎn)，已知A點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于PQ兩電荷連線的中點(diǎn)對稱，粒子的重力忽略不計，在從O到A的運(yùn)動過程中，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動速度v和加速度a隨時間t的變化，粒子的動能Ek和運(yùn)動徑跡上電勢φ隨位移x的變化圖線肯定錯誤的是（）A．A B．B C．C D．D二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的裝置圖，實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三個計時點(diǎn)A、B、C到第一個點(diǎn)的距離如圖乙所示，那么：（1）紙帶的______端與重物相連；填“左”或“右”（2）打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)B時，物體的速度______(保留兩位有效數(shù)字；（3）從起點(diǎn)O到計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量______J，此過程中物體動能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上兩空均保留兩位有效數(shù)字（4）通過計算，______填“”“”或“”，這是因?yàn)開_____；（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______．14、（10分）(本題9分)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打下的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度v=__________________m/s；（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在本實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)作出了圖像,如圖，h為從起點(diǎn)量起的長度,則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_________________m/s2。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③在記數(shù)點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=_______________J.系統(tǒng)勢能的減少量△EP=_____J；（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）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)如圖所示的蹦極運(yùn)動是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目．為了研究蹦極過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時，游客從蹦極平臺由靜止開始下落，到P點(diǎn)時彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運(yùn)動，能到達(dá)的最低位置為Q點(diǎn)，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計算，其中k為常量，為彈性繩的伸長量．（1）彈性繩的原長為l0，彈性繩對游客的彈力為F，游客相對蹦極平臺的位移為x，取豎直向下為正方向，請?jiān)谌鐖D中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x＞l0）時，彈性繩彈性勢能EP的表達(dá)式；（3）按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點(diǎn)與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計算說明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．16、（12分）(本題9分)如圖所示，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大??；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時對軌道的壓力大?。唬?）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ2。17、（12分）(本題9分)一輛汽車發(fā)動機(jī)的額定功率P=200kW，若其總質(zhì)量為m=103kg，在水平路面上行駛時，汽車以加速度a1=5m/s2從靜止開始勻加速運(yùn)動能夠持續(xù)的最大時間為t1=4s，然后保持恒定的功率繼續(xù)加速t2=14s達(dá)到最大速度。設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力恒定，取g=10m/s2.求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度；(2)汽車從啟動至到達(dá)最大速度的過程中運(yùn)動的位移。

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】

據(jù)題：振子在B、C兩點(diǎn)間做機(jī)械振動，CO間距為10cm，O是平衡位置，則該彈簧振子的振幅為5cm．故A錯誤．振子從C運(yùn)動到B的時間為T，即T=0.5s，該彈簧振子的周期為T=1s，故B錯誤．該彈簧振子的頻率為：．故C正確．振子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)的過程就是一次全振動的一半．故D錯誤．故選C.2、C【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律以及動能定理可得sF=ma=0.6mg，ΔEk=Fs=0.6mgs，A正確，物體上滑s，則上升的高度為h=12s=0.5s，所以重力勢能增加故選C考點(diǎn)：考查了功能關(guān)系和動能定理的應(yīng)用點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系的各種具體形式得到重力勢能變化、動能變化和機(jī)械能變化．3、A【解析】平拋運(yùn)動的時間由高度決定，與初速度無關(guān)，所以兩球落地時間相等；高度相等、兩球質(zhì)量相等，重力做功相等；據(jù)可得重力的平均功率相同．兩球落地時間相等，兩球落地時在豎直方向的分速度相等，據(jù)，兩球落地時重力的瞬時功率相同．故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯誤．4、C【解析】由圖讀出，兔子和烏龜都是從原點(diǎn)出發(fā)的，但不是同時刻出發(fā)的，兔子在t1時刻出發(fā)，烏龜在0時刻出發(fā)，則兔子在烏龜出發(fā)后t1時間出發(fā)，A錯誤；圖像的斜率表示速度，故在t5~t6時間內(nèi)，兔子的運(yùn)動是勻速運(yùn)動，B錯誤；在t2和t4兩個時刻，兔子和烏龜位移相同，兩者相遇，說明兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次，C正確；t【點(diǎn)睛】由位移圖象直接兔子和烏龜出發(fā)的時刻與位置．根據(jù)位移圖象的斜率表示速度分析兔子和烏龜?shù)倪\(yùn)動情況．當(dāng)兩個動物的位移相等時，說明到達(dá)同一位置．烏龜先通過預(yù)定位移到達(dá)終點(diǎn)．5、D【解析】

若以地面為零勢能面，物體上升到最高點(diǎn)時的重力勢能等于動能的減小量，即：，故A錯誤；以地面為零勢能平面，則物體到海平面時的重力勢能為-mgh，故B錯誤；物體在運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒，則物體在海平面上的機(jī)械能等于在地面的機(jī)械能E=mv02，故D正確，C錯誤．故選D．6、D【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律可得出，由函數(shù)關(guān)系式和圖線的關(guān)系可知，圖線的斜率為，所以；圖線在縱軸的截距為，所以．故選D考點(diǎn)：牛頓第二定律點(diǎn)評：在解決一些圖像問題時，可以通過所學(xué)物理規(guī)律列出兩物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后依據(jù)數(shù)學(xué)知識弄清截距、斜率等含義．7、AC【解析】

AB．在速度—時間圖象中斜率代表加速度，由圖象可以看出加速時，甲的加速度最大，則甲的加速性能最好，故A正確，B錯誤；CD．在速度—時間圖象中斜率代表加速度，由圖象可以看出制動時，乙的加速度最大，所以乙的制動性能最好，故C正確，D錯誤?！军c(diǎn)睛】本題是為速度—時間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，并能用加速度的定義式解出加速度數(shù)值．8、AD【解析】

A．將船的速度分解為沿細(xì)繩方向的速度和垂直于細(xì)繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過程做加速運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為L1=24m；此時船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長為L2=24m-9m=15m；則此時小船離河邊的距離：小船前進(jìn)的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯誤；D．3s時小船的速率為選項(xiàng)D正確。9、BCD【解析】試題分析：如圖，根據(jù)矢量三角形可知：當(dāng)小球沿斜面緩慢向上移動一段距離時，減小，繩子拉力增大，斜面對小球支持力減小；根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)π泵骟w壓力減小，將該力沿水平方向和豎直方向分解可知：兩個方向的力都減小，所以地面對斜面的支持力和摩擦力都減小．綜上所述，A正確．考點(diǎn)：動態(tài)平衡．10、AD【解析】

A、C項(xiàng)：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯誤；B項(xiàng)：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯誤；D項(xiàng)：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．11、BCD【解析】平拋運(yùn)動的物體只受重力，加速度為g，做勻變速曲線運(yùn)動，故A正確B錯誤；平拋運(yùn)動的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，則有h=12g12、ABD【解析】

等量異種電荷的電場線如圖所示．沿兩點(diǎn)電荷連線從O到A，電場強(qiáng)度先變小后變大，一帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動到A點(diǎn)的過程中，電場力一直做正功，粒子的速度一直在增大．電場力先變小后變大，則加速度先變小后變大．v-t圖象切線的斜率先變小后變大，該圖是不可能的，故A符合題意．根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，電場強(qiáng)度為，E先減小后增大，所以φ-x圖象切線的斜率先減小后增大，則B圖不可能，故B符合題意；加速度先變小后變大，方向不變，C圖是可能的，故C不符合題意．粒子的動能Ek=qEx，電場強(qiáng)度先變小后變大，則Ek-x切線的斜率先變小后變大，則D圖不可能．故D符合題意．則選ABD．【點(diǎn)睛】該題要掌握等量異種電荷的電場線的特點(diǎn)，結(jié)合物理規(guī)律分析圖象切線斜率如何變化是解答的關(guān)鍵，不能只定性分析，那樣會認(rèn)為BD是正確的．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、左下落過程中存在阻力做功在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，，機(jī)械能守恒【解析】

第一空.物體做加速運(yùn)動，由紙帶可知，紙帶上所打點(diǎn)之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連．第二空.利用勻變速直線運(yùn)動的推論；第三空.重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J．第四空.物體動能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上數(shù)據(jù)可知，△Ep＞△Ek，原因是下落時存在阻力做功；第六空.在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，△EP=△Ek，機(jī)械能守恒．14、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時