2022屆河北雞澤縣第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末預(yù)測(cè)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．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(jié)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，在同一位置，以10m/s水平拋出的物體飛行時(shí)間t1后落在斜面上，以20m/s水平拋出的物體飛行時(shí)間t2后落在斜面上，則A．t1>t2 B．t1<t2 C．t1=t2 D．θ未知，不能確定2、下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同3、按照我國整個(gè)月球探測(cè)活動(dòng)的計(jì)劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，第二步是“落月”工程．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道III繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．下列判斷正確的是A．飛船在軌道I上的運(yùn)行速率v=B．飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火變軌，從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道II時(shí)，向后噴氣，衛(wèi)星加速C．飛船從A到B運(yùn)行的過程中機(jī)械能增大D．飛船在軌道III繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間T=4、物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)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)現(xiàn)有中子星（可視為均勻球體），它的自轉(zhuǎn)周期為T0時(shí)恰能維持星體的穩(wěn)定（不因自轉(zhuǎn)而瓦解），則當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時(shí)，某物體在該中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為()A．5/4 B．3/2 C．2 D．4/36、(本題9分)如圖,半圓形光滑軌道固定在水平地面上,半圓的直徑與地面垂直,一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道,并從軌道上端水平飛出,小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān),此距離最大時(shí),對(duì)應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度為g)()A． B． C． D．7、(本題9分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一等邊三角形OPC，O點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，OC與x軸重合，P點(diǎn)坐標(biāo)為，A、B分別為OP、PC的中點(diǎn)，坐標(biāo)系處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且電場(chǎng)方向與坐標(biāo)平面平行，已知O點(diǎn)的電勢(shì)為6V，A點(diǎn)的電勢(shì)為3V，B點(diǎn)的電勢(shì)為0V，則由此可判定A．C點(diǎn)的電勢(shì)為3VB．場(chǎng)強(qiáng)方向一定與PC邊垂直C．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為300（V/m）D．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為8、(本題9分)如圖，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(g取10m/s2，M、m可看成質(zhì)點(diǎn))()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m9、(本題9分)下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E＝F/q和E＝kQ/r2的敘述,正確的是（）A．E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的試探電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量B．E＝kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式，Q是放入電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷的電荷量C．E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng)D．從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫侖定律的表達(dá)式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點(diǎn)電荷q10、如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過程中，下列說法正確的是()A．過網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時(shí)間等于球2的飛行時(shí)間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺(tái)時(shí)，球1的重力功率大于球2的重力功率11、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長(zhǎng)．在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3……N．現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個(gè)小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是A．N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)散開B．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度C．第N個(gè)小球在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能增大D．N個(gè)小球構(gòu)成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，且總機(jī)械能12、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將A、B連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個(gè)水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F做功為20JB．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時(shí)，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球B的機(jī)械能增加了20J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)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打出一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.8m/s2，O、A之間有多個(gè)點(diǎn)沒畫出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_______m/s．從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEP=14、（10分）用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，可以比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______.A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量與勢(shì)能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，正確計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度υ，描繪v2三、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）如圖所示，空間內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，豎直平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未知）.現(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子，從O點(diǎn)以某一初速度垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，A、B為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為60°.已知OA連線與電場(chǎng)線夾角為60°，OA＝L，帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力大小為F.不計(jì)粒子的重力及空氣阻力.求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）帶電粒子從O到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)中OB兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小.16、（12分）(本題9分)如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框外為真空區(qū)域；半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰在MN的中點(diǎn)，半圓管的一半處于電場(chǎng)中．一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi)，小球從B點(diǎn)穿出后，能夠通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)．重力加速度為g，小球在C點(diǎn)處的加速度大小為5g/1．求：（1）小球所受電場(chǎng)力的大?。唬?）小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)半圓軌道的壓力大??；（1）虛線框MNPQ的寬度和高度滿足的條件．17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，游樂場(chǎng)的過山車在圓弧軌道上運(yùn)行，可以把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，經(jīng)過B點(diǎn)且恰好能通過C點(diǎn)．已知A、B間的高度差為h=4R,重力加速度為g．求：(1)小球通過C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，損失的機(jī)械能

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、A【解析】

物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，則知初速度越大，物體落在斜面上的位置越高，下落的高度越小，由，知，可得；故選A．2、B【解析】

所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動(dòng)的．【詳解】所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，則軌道高度和速度是確定的，故AC錯(cuò)誤，B正確．由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、A【解析】

A.飛船在軌道Ⅰ上，萬有引力提供向心力：，在月球表面，萬有引力等于重力得：，解得：，故A正確．B.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火變軌，從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道II時(shí)，向前噴氣，衛(wèi)星減速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.飛船從A到B運(yùn)行的過程中只有地球的引力做功，則機(jī)械能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.飛船在軌道III繞月球運(yùn)行時(shí)，且，則運(yùn)行一周所需的時(shí)間T=，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4、A【解析】

力F1對(duì)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、D【解析】自轉(zhuǎn)周期為T0時(shí)恰能維持星體的穩(wěn)定，有：，當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時(shí)，在兩極有：，在赤道，有：?mg′＝mR；聯(lián)立解得．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：解此題一定要找到能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解時(shí)的臨界情況，以及知道在兩極和赤道萬有引力和重力的關(guān)系．6、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理得出物塊到達(dá)最高點(diǎn)的速度，結(jié)合高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出水平位移的表達(dá)式，結(jié)合表達(dá)式，運(yùn)用二次函數(shù)求極值的方法得出距離最大時(shí)對(duì)應(yīng)的軌道半徑．【詳解】設(shè)半圓的半徑為R，根據(jù)動(dòng)能定理得：?mg?2R＝mv′2?mv2，離開最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有：2R=gt2，x=v′t，聯(lián)立解得：，可知當(dāng)R=時(shí)，水平位移最大，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)能定理與圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用，得出水平位移的表達(dá)式是解決本題的關(guān)鍵，本題對(duì)數(shù)學(xué)能力的要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．7、BD【解析】

O點(diǎn)的電勢(shì)為6V，A點(diǎn)的電勢(shì)為3V，則由可知，P點(diǎn)的電勢(shì)為0V，因B點(diǎn)的電勢(shì)為0V，可知PC為等勢(shì)線，即C點(diǎn)的電勢(shì)為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，則場(chǎng)強(qiáng)方向一定與PC邊垂直，選項(xiàng)B正確；，則場(chǎng)強(qiáng)大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.8、BCD【解析】

物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時(shí)，r最大，，當(dāng)f=-6N時(shí)，r最小，則，故BCD正確，A錯(cuò)誤。9、CD【解析】

E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的試探電荷所受的力，q是試探電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；E＝kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式，Q是形成電場(chǎng)的電荷的電荷量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫侖定律的表達(dá)式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點(diǎn)電荷q10、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，由于球1的水平位移較大，可知過網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺(tái)時(shí)，由于時(shí)間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時(shí)功率相等，故D錯(cuò)誤。11、AC【解析】在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運(yùn)動(dòng)，而曲面上的小球要做加速運(yùn)動(dòng)，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛞蚯皦毫Φ淖饔?，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)散開，故A正確；把N個(gè)小球看成整體，若把弧AB的長(zhǎng)度上的小球全部放在高度為R的斜面上，通過比較可知，放在斜面上的N個(gè)小球的整體的重心位置比較高．而放在斜面上時(shí)，整體的重心的高度為：R，選擇B點(diǎn)為0勢(shì)能點(diǎn)，則整體的重力勢(shì)能小于NmgR，小球整體的重心運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg?R；解得：v＜，即第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；沖上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做減速運(yùn)動(dòng)，而后面的小球由于慣性想變成勻速運(yùn)動(dòng)，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球?qū)η懊娴男∏蜃稣?，所以可得第N個(gè)小球在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能增大．故C正確．故選AC．點(diǎn)睛：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球得受力情況，能把N個(gè)小球看成一個(gè)整體處理．12、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項(xiàng)A正確；把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)B的速度方向與繩子方向垂直，此時(shí)A的速度為零，設(shè)B的速度為v，則由動(dòng)能定理：，解得v=m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)細(xì)繩與圓形軌道相切時(shí)，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時(shí)和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關(guān)系可得h=0.225m選項(xiàng)C正確；B機(jī)械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.980.490.48【解析】

[1]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論B點(diǎn)的速度等于AC間的平均速度，故v[2][3]重力勢(shì)能減小量△動(dòng)能增加量E14、AC不正確【解析】

第一空.為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量關(guān)系，故選：A；第二空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，故C正確，ABD錯(cuò)誤；第三空.該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h則此時(shí)v2-h圖象就是過原點(diǎn)的一條直線。所