2022年河北省衡水十三中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)物體自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的兩段時間，這兩斷時間末時刻重力的瞬時功率之比是A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．1:12、如圖所示，質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球作勻速圓周運動，衛(wèi)星A離地球較近，衛(wèi)星B離地球較遠，關(guān)于兩顆衛(wèi)星的運動，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星A的周期長B．衛(wèi)星B的角速度大C．衛(wèi)星A的線速度小D．衛(wèi)星B的機械能大3、(本題9分)如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下從靜止開始加速運動，力F的功率P恒定不變，運動過程所受的阻力f大小不變，加速運動t時間后物體的速度達到最大值vm，F(xiàn)作用過程中物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖像所給的信息不能求出以下哪個物理量（）A．物體的質(zhì)量m B．物體所受阻力fC．物體加速運動的時間t D．物體運動的最大速度vm4、(本題9分)質(zhì)量為m的飛機以恒定速率v在空中水平盤旋，其做勻速圓周運動的半徑為R，重力加速度為g，則空氣對飛機的作用力大小為（）A．mg2+υ4R5、(本題9分)如圖，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法．如果受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說法正確的是()A．摩擦力對輪胎做了負功B．重力對輪胎做了正功C．拉力對輪胎不做功D．支持力對輪胎做了正功6、無人配送車可以實現(xiàn)針對城市環(huán)境下辦公樓、小區(qū)便利店等訂單集中場所進行批量送貨．某種配送車正常行駛時速度為3.5km/h，發(fā)現(xiàn)障礙物，可以在1.5s內(nèi)停下．若將此過程的運動視為勻減速直線運動，根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求出配送車運動的A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．受到的阻力7、如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角均為θ=45°，重力加速度為g，靜電力常量為k．則A．帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大小B．帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大小C．細繩的長度D．細繩的長度8、(本題9分)我國于2011年發(fā)射了“天宮一號”目標飛行器，之后發(fā)射的“神舟八號”、“神舟九號”飛船相繼與之成功對接，今年即將發(fā)射的“神舟十”也會與“天宮一號”目標飛行器對接。如圖所示，在對接前“天宮一號”的軌道半徑為“神舟十號”的軌道半徑大，它們都做勻速圓周運動。則在對接前A．它們的線速度相等B．它們的角速度相等C．它們的線速度都小于7.9km/sD．“神舟十號”的線速度一定大于“天宮一號”的線速度9、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s．取g=10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果錯誤的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J10、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為3×10B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s11、如圖所示，把一個平行板電容器與一個靜電計相連接后，給電容器帶上一定電量，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)指示出電容器兩板間的電勢差.要使靜電計的指針張角變小，可采用的方法是：（）A．使兩極板靠近 B．減小正對面積C．插入電介質(zhì) D．增大正對面積12、(本題9分)如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量相同的木塊A、B，用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起．一顆子彈水平射入木塊A并留在其中,在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(

)A．動量守恒,機械能守恒B．動量守恒,機械能不守恒C．當彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，此時B的動能也最大D．當彈簧再次恢復(fù)到原長時，B的動能最大，A的動能最小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。請回答下列問題：（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）（2）實驗時，先________，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。若重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔE（3）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。14、（10分）(本題9分)某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．圖甲為實驗裝置簡圖，A為小車，其總質(zhì)量為m，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，桶和砂的總質(zhì)量為m0，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車的拉力F等于細砂和小桶的總重力m0g，小車運動的加速度可用紙帶上打出的點求得．(1)本實驗中，小桶和砂的總質(zhì)量m0與小車的質(zhì)量m間應(yīng)滿足的關(guān)為_________．(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______

m/s1．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，要求盡可能多的使用測量數(shù)據(jù))(3)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象(如圖丙所示)．請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標系中的圖象____________．(4)在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：_______________________________．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)一輛汽車質(zhì)量是1000kg，額定功率為71kW，從靜止開始以a=1m/s1的恒定加速度沿平直軌道向某一方向運動．汽車運動過程中所受的阻力始終為1600N．g取10m/s1．求：（1）該汽車做勻加速直線運動階段的牽引力是多大？（1）該汽車做勻加速直線運動能夠持續(xù)的時間？（3）該汽車能夠達到的最大速度？16、（12分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在輕桿的A點，右端與一質(zhì)量套在輕桿的小物塊相連但不栓接，輕桿AC部分粗糙糙，與小物塊間動摩擦因數(shù)，CD部分為一段光滑的豎直半圓軌道．小物塊在外力作用下壓縮彈簧至B點由靜止釋放，小物塊恰好運動到半圓軌道最高點D，，小物塊剛經(jīng)過C點速度，g取，不計空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經(jīng)過C點時對軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點時，彈簧的彈性勢能．17、（12分）質(zhì)量為m=2kg的小玩具汽車，在t＝0時刻速度為v0=2m/s，隨后以額定功率P=8W沿平直公路繼續(xù)前進，經(jīng)t=4s達到最大速度。該小汽車所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小汽車的最大速度vm；(2)汽車在4s內(nèi)運動的路程s。

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】

解：兩端時間末時刻的瞬時功率之比：；故選：C。2、D【解析】

A、由萬有引力充當向心力：G=mr，衛(wèi)星運動的周期T=2，兩顆衛(wèi)星A、B的軌道半徑rArB，則衛(wèi)星A的周期較短，故A錯誤。B、衛(wèi)星運動的角速度==，rArB，則衛(wèi)星B的角速度較小，故B錯誤。C、衛(wèi)星運動的線速度v=r=，rArB，則衛(wèi)星A的線速度較大，故C錯誤。D、質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B，進入高軌道發(fā)射時需要消耗的能量較大，則衛(wèi)星B的機械能大，故D正確。3、C【解析】

AB．由題意可知根據(jù)牛頓第二定律得即變形得由乙圖可知，斜率縱軸截距P已知，可求出m和f，選項AB能夠求出；D．水平力等于阻力時，速度達到最大，則有能求出，選項D能夠求出；C．由知，v增大，F(xiàn)減小，則物體先做變加速運動，當加速度為零時做勻速運動，根據(jù)條件不能求出加速運動時間，選項C不能求出。本題選不能求出的，故選C。4、A【解析】飛機做圓周運動所需的向心力由重力mg和空氣對飛機的作用力F的合力提供，根據(jù)勾股定理：F=mg故選A5、A【解析】

A、由題知，輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為，則輪胎受到地面的摩擦力做了負功，故A正確；

B、輪胎受到的重力豎直向下，而輪胎的位移水平向右，則輪胎在豎直方向上沒有發(fā)生位移，重力不做功，故B錯誤；

C、設(shè)拉力與水平方向的夾角為，由于是銳角，所以輪胎受到的拉力做正功，故C錯誤；

D、輪胎受到地面的支持力豎直向上，而輪胎的位移水平向右，則輪胎在豎直方向上沒有發(fā)生位移，支持力不做功，故D錯誤．【點睛】本題只要掌握功的公式，既可以判斷力是否做功，也可以判斷功的正負，關(guān)鍵確定力與位移的夾角．6、D【解析】

AC.已知初速度和末速度，則可求平均速度：根據(jù)位移時間關(guān)系：可求勻減速運動過程的位移，故A項可求，C項可求；B.速度時間關(guān)系可知，加速度：故B項可求；D.根據(jù)牛頓第二定律，由于配送車質(zhì)量未知，阻力無法求解，故D項不可求。7、AC【解析】

AB．設(shè)右側(cè)小球所受電場力為F，對右側(cè)小球受力分析，由平衡條件可得：、，解得：；據(jù)可得，帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大小．故A項正確，B項錯誤．CD．設(shè)繩長為L，據(jù)庫侖定律可得：，解得：．故C項正確，D項錯誤．8、CD【解析】

據(jù)萬有引力提供向心力得GMmrAD、v=GMr，“天宮一號”的軌道半徑比“神舟十號”的軌道半徑大，“天宮一號”的線速度比“神舟十號”的線速度小，故B、ω=GMr3C、第一宇宙速度是近地環(huán)繞速度，也是最大環(huán)繞速度，所以它們的線速度都小于7.9km/s，故C正確；故選CD?！军c睛】根據(jù)萬有引力提供向心力，分析運行速度、角速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出大小。9、BCD【解析】

A.根據(jù)動能定理，則合外力做功，選項A正確；B.阻力做功，選項B錯誤；C.重力做功WG=mgh=750J，選項C錯誤；D.支持力做功為零，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選BCD.10、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度vm11、ACD【解析】

使兩極板靠近，兩極板間距減小，由電容的決定式：，可知電容增大，而電容器電量不變，由分析得知，板間電勢差減小，則靜電計指針偏角減小，故A正確；減小正對面積，由電容的決定式：，可知電容減小，而電容器電量不變，由分析得知，板間電勢差增大，則靜電計指針偏角增大，故B錯誤；插入電介質(zhì)，由電容的決定式：，可知電容增大，而電容器電量不變，由分析得知，板間電勢差減小，則靜電計指針偏角減小，故C正確；增大正對面積，由電容的決定式：，可知電容增大，而電容器電量不變，由分析得知，板間電勢差減小，則靜電計指針偏角減小，故D正確。12、BD【解析】

AB．在子彈打擊木塊A及后續(xù)各物體相互作用的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和為零，則系統(tǒng)的動量守恒．在此過程中，除彈簧的彈力做功外還有阻力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)的機械能不守恒．故A錯誤，B正確．C．子彈射入木塊后彈簧被壓縮，B在彈力作用下向右加速，A向右減速，當兩者的速度相等時，彈簧被壓縮最短，彈簧的彈性勢能最大，之后，B在彈簧彈力作用下繼續(xù)向右加速，所以此時B的動能不是最大．故C錯誤．D．從彈簧被壓縮到彈簧再次恢復(fù)到原長的過程，B一直在加速，A一直在減速，所以當彈簧再次恢復(fù)到原長時，B的動能最大，A的動能最小，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AB先接通電源－mghB12【解析】(1)打點計時器需接交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量．實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量，故選：AB；(2)為了打點計時器能穩(wěn)定工作，應(yīng)先接通電源，再放開小車；從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB，B點的瞬時速度vB=h(3)由于存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，重力勢能的減小轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，所以重力勢能的減少量大于動能的增加量。14、(1)m0遠小于m

(1)3.1

(3)圖略；(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【解析】（1）本實驗中，小桶和砂的總質(zhì)量m0與小車的