2022屆河北省雄安新區(qū)博奧高級中學物理高一第二學期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、一質(zhì)量為m的物體，在外力作用下以大小為g的加速度豎直向上做勻加速直線運動，已知g為當?shù)刂亓铀俣?。則物體在上升高度為h的過程中A．物體重力勢能減少mghB．物體的動能增加2mghC．物體的機械能增加mghD．合外力對物體做功mgh2、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時，大圓環(huán)對輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg3、(本題9分)如圖所示，AB為豎直面內(nèi)圓弧軌道，半徑為R，BC為水平直軌道，長度也是R．一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，現(xiàn)使物體從軌道頂端A由靜止開始下滑，恰好運動到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR4、如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q25、(本題9分)如圖所示，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動不到半周時，在筒上留下a、b兩個彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．6、(本題9分)2019年6月5口，我國在黃海海域使用長征十一號運載火箭，成功完成“一箭七星”海上發(fā)射技術(shù)試驗，標志著我國成為世界上第三個掌握海射技術(shù)的國家。假如某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大到原來的2倍，則（）A．根據(jù)公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的2倍B．根據(jù)公式，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的C．根據(jù)公式，可知地球提供的向心力將減小到原來的D．根據(jù)B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的7、如圖所示，輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，輕桿長度為R，可繞水平光滑轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運動過程中受到的空氣阻力大小不變當小球運動到最低點P時，輕桿對小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運動到P點時的速度大小為24gRC．小球能運動到與O點等高的Q點D．小球不能運動到與O點等高的Q點8、如圖所示，一個長直輕桿兩端分別固定一個小球A和B，A球、B球質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑忽略不計，桿的長度為。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動小球B，使小球A在水平面上由靜止開始向右滑動，當小球B沿墻下滑距離為時,下列說法正確的是（）A．小球A的速度為B．小球B的速度為C．小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為D．小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為9、(本題9分)機車以恒定加速度啟動，在達到額定功率之前的過程中，下列速度—時間、機車功率—時間圖像中正確的是：A．B．C．D．10、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量M=3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量m=1.0kg的小木塊A，同時給A和B以大小均為4.0m/s，方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，A始終沒有滑離B板，在小木塊A做加速運動的時間內(nèi)，木板速度大小可能是()A．2.1m/s B．2.4m/s C．2.8m/s D．3.0m/s11、(本題9分)一個空氣平行板電容器，極板間相距d，正對面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì)12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是A．電動機多做的功為mv2/2B．物體在傳送帶上的劃痕長v2/2μgC．傳送帶克服摩擦力做的功為mv2/2D．電動機增加的功率為μmgv二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）通過計算表明數(shù)值上△EP>△Ek，這可能是因為_________14、（10分）(本題9分)很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，某興趣小組的同學設(shè)計了這樣的實驗方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接，細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示。（當?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2）(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的______段（用D1，D2，…，D15字母區(qū)間表示）；第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做______運動。(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為______m/s2；木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為=______。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是___的。（填“正確”或“錯誤”）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)有一半徑可在（0，H）范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的豎直固定的光滑圓弧軌道，其圓心O到水平地面的高度為H，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）從軌道的最高點A由靜止開始沿軌道滑下，從軌道的最低點B離開后做平拋運動，落到地面上的C點。重力加速度大小為g。(1)試證明小球滑到B點時，對軌道壓力的大小恒為3mg；(2)求B、C兩點間的最大水平距離；(3)在B、C兩點間的水平距離最大的情況下，求小球落地前瞬間的速度方向與水平方向的夾角θ。16、（12分）如圖所示，長木板質(zhì)量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，質(zhì)量為m=1kg的物塊A，右端放著一個質(zhì)量也為m=1kg的物塊B，兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AB之間的距離L=6m，開始時物塊與木板都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.為使物塊A與木板發(fā)生相對滑動，F(xiàn)至少為多少？（1）.若F=8N，求物塊A經(jīng)過多長時間與B相撞，假如碰撞過程時間極短且沒有機械能損失，則碰后瞬間A、B的速度分別是多少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m=1.0kg小物體從A點以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面勻減速運動距離s=1.0m到達B點，然后進入半徑R=0.4m豎直放置光滑的半圓形軌道，小物體恰好通過軌道最高點C后水平飛出軌道，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小物體通過最高點C的速度vC；（2）小物體到達B處的速度vB；（3）小物體在B處對圓形軌道的壓力NB；（4）粗糙水平面摩擦因數(shù)μ。

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】

A.重力做功為WG=-mgh，重力勢能增大mgh，故A不符合題意；B.合力做功W合=mgh，根據(jù)動能定理：mgh=△Ek，所以物體的動能增加mgh，故B不符合題意；C.根據(jù)牛頓第二定律，有F-mg=mg解得：F=2mg外力F做功為WF=2mgh，根據(jù)功能關(guān)系，除重力和彈力之外的做功等于機械能增量ΔE=W故C不符合題意；D.合力做功W合=mgh．故D符合題意。2、C【解析】試題分析：小圓環(huán)到達大圓環(huán)低端時滿足：，對小圓環(huán)在最低點，有牛頓定律可得：；對大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項C正確．考點：牛頓定律及物體的平衡．3、D【解析】以物體為研究對象，全程由動能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功為W克=（1-μ）mgR，所以D正確，ABC錯誤．4、A【解析】

根據(jù)W=Fscosθ，比較拉力所做的功，摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，通過比較相對位移比較摩擦產(chǎn)生的熱量．【詳解】木塊從木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因為木板不固定時木塊的位移要比固定時長，所以W1＜W2.摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，兩次都從木板左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1=Q2.故A正確，B、C、D錯誤.故選A.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對．5、B【解析】

設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個孔所需時間；若子彈穿過圓筒時間小于半個周期，紙質(zhì)圓筒在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、CD【解析】

A．角速度也會隨半徑的變化而變化，因此線速度不會是原來的2倍，A錯誤；C．其它物理量都不變，只有半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)萬有引力公式，向心力將變?yōu)樵瓉淼?，C正確；BD．根據(jù)B和C中給出的公式，可推得因此當衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍時，衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的，B錯誤，D正確。故選CD。7、AC【解析】

AB.小球運動到P點時，根據(jù)牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點的速度大小為v=根據(jù)動能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設(shè)小球能運動到與O點等高的Q點，則阻力大小為f'，根據(jù)動能定理可得：mg?解得f'=故小球能運動到與O點等高的Q點，且達到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。8、AD【解析】

AB.當小球B沿墻下滑距離為時，桿與水平方向的夾角的正弦是，此時A、B兩小球的速度關(guān)系滿足，由機械能守恒定律得：解得：小球A的速度為。小球B的速度為，故A正確，B錯誤。C.由動能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對B做的功為，故C錯誤；D由動能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對A做的功為，故D正確；9、AC【解析】

AB.機車保持加速度不變啟動，則速度為，在達到額定功率前均做勻加速直線運動，圖像為過原點的傾斜直線；故A正確，B錯誤.CD.機車的功率，勻加速直線運動，聯(lián)立有，可知機車的功率隨時間均勻增大；C正確，D錯誤.10、AB【解析】試題分析：以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，從A開始運動到A的速度為零過程中，由動量守恒定律得：（M-m代入數(shù)據(jù)解得：vB1當從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得：（M-m代入數(shù)據(jù)解得：vB2=2m/s，則在木塊A正在做加速運動的時間內(nèi)B的速度范圍為：考點：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求木塊的速度，應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題，本題也可以用牛頓與運動學公式求解，運用動量守恒定律解題不需要考慮過程的細節(jié)，只要確定過程的初末狀態(tài)即可，應(yīng)用牛頓定律解題要分析清楚物體的整個運動過程，要體會應(yīng)用動量守恒定律解題的優(yōu)越性。11、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無關(guān)，所以改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，故AB錯誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)?；②將電解質(zhì)換為介電常數(shù)為原來的介電常數(shù)為2的電介質(zhì)；故CD正確.【點睛】改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過改變正對面積S，介電質(zhì)常數(shù)，極板間的距離d來改變電容．12、BD【解析】試題分析：A、電動機多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和內(nèi)能，物體在這個過程中獲得動能就是，所以電動機多做的功一定要大于．故A錯誤．B、物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間，在這段時間內(nèi)物塊的位移，傳送帶的位移．則物體相對位移．故B正確．C、傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機多做的功，所以由A的分析可知，C錯誤．D、電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為，所以D正確．故選BD．考點：本題考查了動能定理的應(yīng)用；滑動摩擦力；牛頓第二定律．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【詳解】（1）利用勻變速直線運動的推論：（2）重力勢能減小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．動能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）計算表明數(shù)值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有機械能損失．

【點睛】14、勻速直線5.00.51錯誤【解析】

(1)[1][2]．第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動，點跡間距逐漸減小，則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的；由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi)，紙帶上點跡均勻，木塊在做勻速直線運動。(2)[3][4]．由紙帶可看出，第五個鉤碼落地后根據(jù)可得木塊運動的加速度大小為由可得μ=0.51(3)[5]．根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是錯誤的。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)見解析；(2)H；(3)【解析】

本題考查牛頓定律、動能定理以及圓周運動、平拋運動公式應(yīng)用【詳解】(1)設(shè)圓弧軌道的半徑為R，小球滑到B點時的速度大小為，對小球由A點滑到B點的過程，由動能定理有設(shè)小球滑到B點時所受軌道支持力的大小為F，有由牛頓第三定律可知，此時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮榻獾霉逝cR無關(guān)。(2)設(shè)小球從B點落到C點的時間為t，B、C兩點間的水平距離為x，則有解得當時，x有最大值，最大值為