河北省石家莊市辛集市辛集中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(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(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、起重機(jī)沿豎直方向以大小不同的速度兩次勻速吊起質(zhì)量相等貨物，則兩次起重機(jī)對貨物的拉力和起重機(jī)的功率大小關(guān)系是（）A．拉力不等，功率相等 B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等 D．拉力相等，功率不等2、在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛要離開C時(shí)，A的加速度方向沿斜面向上，大小為a，則（）A．物體A始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B．從靜止到B剛離開C的過程中，彈簧的彈力先減小后增大C．從靜止到B剛離開C的過程中，A運(yùn)動(dòng)的距離為D．恒力F的大小為3、(本題9分)下列運(yùn)動(dòng)中不滿足機(jī)械能守恒的是（）A．手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)B．物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)C．降落傘在空中勻速下降D．細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度圖像如圖所示，段為直線，從時(shí)刻起汽車保持額定功率不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為f，則()A．時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力做功為C．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于D．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于5、(本題9分)關(guān)于線速度和角速度的下列說法中，錯(cuò)誤的是（）A．線速度是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)通過的弧長與所用時(shí)間之比B．線速度沒有平均值與瞬時(shí)值之分C．線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積D．線速度是一個(gè)矢量6、磁控管是微波爐的“心臟”，由它產(chǎn)生和發(fā)射微波，它實(shí)際上是一個(gè)真空管，利用磁場將電子群約束在圓管內(nèi)，如果電子群被控制在較小的圓形區(qū)域內(nèi)如圖所示，O是電子群的中心，A、C是磁控管邊緣兩點(diǎn)，其中，三點(diǎn)共線，則（）A．電子群在A、C處產(chǎn)生的場強(qiáng)大?。築．電子群形成的電場在A、C處的電勢：C．同一正電荷分別在A、C處電勢能：D．同一負(fù)電兩分別在A、C處受到的電場力：7、(本題9分)2018年12月8日凌晨2點(diǎn)24分，中國長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，把“嫦娥四號(hào)”探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，“嫦娥四號(hào)”經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點(diǎn)時(shí)實(shí)施一次近月調(diào)控后進(jìn)入環(huán)月圓形軌道I，再經(jīng)過系列調(diào)控使之進(jìn)入準(zhǔn)備“落月”的橢圓軌道Ⅱ，于2019年1月3日上午10點(diǎn)26分，最終實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸．若繞月運(yùn)行時(shí)只考慮月球引力作用，下列關(guān)于“嫦娥四號(hào)”的說法正確的是A．沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度小于沿軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度B．沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度等于沿軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度C．經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點(diǎn)時(shí)必須進(jìn)行加速后才能進(jìn)入環(huán)月圓形軌道ID．經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點(diǎn)時(shí)必須進(jìn)行減速后才能進(jìn)入環(huán)月圓形軌道I8、如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個(gè)相同的物體A、B質(zhì)量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)。在t＝0時(shí)輕繩斷開，A在F作用下繼續(xù)前進(jìn)，則下列說法正確的是()A．t=2mvF時(shí)，A的動(dòng)量為2mv B．t=4mvFC．t=4mvF時(shí)，B的動(dòng)量為0 D．t＝0至t=mvF時(shí)間內(nèi)，9、組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)的速率，如果超出了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運(yùn)動(dòng),由此能得到半徑為R,密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T，下列表達(dá)式正確的是：（）A． B． C． D．10、關(guān)于機(jī)械能是否守恒，下列敘述中正確的是（）A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒B．做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒D．只有重力對物體做功，物體機(jī)械能一定守恒11、(本題9分)如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度為g，下落高度H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，整個(gè)過程中不計(jì)空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，下列說法正確的是A．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為B．帶電物塊機(jī)械能減少量為C．帶電物塊電勢能的增量為D．對于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量等于彈性勢能與電勢能的增加量之和12、某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度v≤54km/h時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力；當(dāng)行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力，同時(shí)內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度v>90km/h時(shí)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng)，汽車的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在t0時(shí)刻第一次切換動(dòng)力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末。則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)刻t0=6sB．電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為60kwC．汽車的位移為165mD．汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為3.6×105J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)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點(diǎn)距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復(fù)幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項(xiàng)代號(hào)）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計(jì)（2）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)B．確保橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰14、（10分）某興趣小組為測一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.8kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s)；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源．上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示．請你分析數(shù)據(jù)回答下列問題(設(shè)整個(gè)過程中小車所受阻力恒定,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(1)該電動(dòng)小車的最大速度為___m/s；(2)該電動(dòng)小車關(guān)閉電源后小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___m/s2；(3)該電動(dòng)小車的額定功率為___W．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）(本題9分)在光滑水平面上建立xOy直角坐標(biāo)系，t=0時(shí)刻，質(zhì)量為0.1kg的物體位于坐標(biāo)原點(diǎn)0，沿x軸、y軸正方向的分速度大小均為4m/s，且物體始終受到沿x軸負(fù)方向、大小為0.2N的力的作用。求(1)t=3s時(shí)，物體的速度大小；(2)當(dāng)物體的速度達(dá)到最小值時(shí)，物體的位置坐標(biāo)。16、（12分）(本題9分)“嫦娥一號(hào)”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為127分鐘，已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，月球的半徑為1.74×103km，利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為30t的某型號(hào)艦載機(jī)在航母的跑道上加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為60m/s，跑道長100m。不考慮艦載機(jī)受到的阻力，求(1)所需的起飛動(dòng)能EK；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大推力F；(3)航母彈射裝置至少應(yīng)對艦載機(jī)做的功W。

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、D【解析】

貨物兩次都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故豎直方向上合力為零，即拉力等于重力，故兩次拉力相等，功率P=Fv=mgv，因速度不同，故功率不同，故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】此題是對功率公式的考查；注意當(dāng)貨物靜止在空中、勻速豎直上升、勻速豎直下降時(shí)，起重機(jī)對貨物的拉力都等于貨物的重力．2、B【解析】

A.物體A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、彈簧的彈力，彈簧的彈力是變化的，則合力是變化的，所以加速度是變化的，故A錯(cuò)誤；B.彈簧開始是被壓縮的，物體A向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧先回復(fù)原長，后被拉長，所以彈力先減小后增大，故B正確；C.開始A處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，當(dāng)B剛離開C時(shí)，B對擋板的彈力為零，彈簧處于拉伸狀態(tài)，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移x=x1+x2=，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D錯(cuò)誤；3、C【解析】A.手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故A正確；B.物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故B正確C.降落傘在空中勻速下降，說明除了重力之外還有一個(gè)阻礙運(yùn)動(dòng)的空氣阻力存在，由于空氣阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤D.細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于小球的動(dòng)能和重力勢能都不發(fā)生變化，所以小球的機(jī)械能守恒，故D正確；本題選不符合機(jī)械能守恒的，故選C4、D【解析】

0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)能定理，在時(shí)間內(nèi)，汽車合外力做功為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車的額定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C錯(cuò)誤。當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，故t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車已達(dá)到額定功率，則P=fv2，故D正確。故選D。5、B【解析】

A．根據(jù)線速度定義可知，線速度是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)通過的弧長與所用時(shí)間之比，故A正確，不符合題意；B．線速度是速度，有平均值與瞬時(shí)值之分，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積，故C正確，不符合題意；D．線速度有方向，是一個(gè)矢量，故D正確，不符合題意。故選B。6、C【解析】

AB.負(fù)電荷的電場線分布為呈輻射狀指向電荷的線，電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，電場線某點(diǎn)的切線方向表示電場強(qiáng)度的方向。沿著電場線方向電勢是降低的。越靠近電荷電場強(qiáng)度越大，越靠近負(fù)電荷，電勢越低。即EA＞EC，φA＜φC，故AB錯(cuò)誤；C.正電荷在電勢高的地方電勢能大，故同一正電荷分別在A、C處的電勢能：EPA＜EPC，故C正確；D.場強(qiáng)大的地方，電荷受到的電場力大，同一負(fù)電荷分別在A、C處受到的電場力：FA＞FC，故D錯(cuò)誤。7、BD【解析】

AB．探測器的加速度滿足，沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度等于沿軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度，A錯(cuò)誤B正確CD．地月轉(zhuǎn)移軌道曲率半徑比環(huán)月圓形軌道I半徑大，所以應(yīng)減速近心，C錯(cuò)誤D正確8、ACD【解析】

A.t=2mvF時(shí)，即B剛停下時(shí)，對AB，從t=0到2mv=解得A的動(dòng)量為p'B.當(dāng)t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，對B，動(dòng)量定理-即t=2mvF時(shí)，B停下，所以t=4mvD.設(shè)A、B受到的滑動(dòng)摩擦力都為f，斷開前兩物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得：F=2f，設(shè)B經(jīng)過時(shí)間t速度為零，對B由動(dòng)量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪斷細(xì)線前，兩木塊在水平地面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以AB為系統(tǒng)，繩子的屬于系統(tǒng)的內(nèi)力，系統(tǒng)所受合力為零；在剪斷細(xì)線后，在B停止運(yùn)動(dòng)以前，兩物體受到的摩擦力不變，兩木塊組成的系統(tǒng)的合力仍為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，故在t=0至t=2mv9、BC【解析】

AB.當(dāng)周期小到一定值時(shí)，壓力為零，此時(shí)萬有引力充當(dāng)向心力，即解得：①故B正確，A錯(cuò)誤；CD.星球的質(zhì)量代入①式可得：故C正確，D錯(cuò)誤．10、BCD【解析】

A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不一定守恒，例如向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只有重力做功，則機(jī)械能一定守恒，選項(xiàng)C正確；D.只有重力對物體做功，物體機(jī)械能一定守恒，選項(xiàng)D正確.11、CD【解析】

A.物體靜止開始下落時(shí)的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A錯(cuò)誤。B.從A到C的過程中，帶電物塊速度都為零，則機(jī)械能變化為重力勢能減少量mg（H+h），故B錯(cuò)誤。C.從A到C過程中，電場力做功為W=-qE（H+h）=-（H+h），，則電勢能增加量為（H+h），故C正確。D根據(jù)能量守恒知對于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量等于彈性勢能與電勢能的增加量之和，故D正確。12、AC【解析】

A、開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律：F1-Ff=ma，解得開始階段的加速度a=2.5m/s2，汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)v1=54km/h=15m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0==6s，故A正確。B、t0時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B錯(cuò)誤。CD、汽油機(jī)工作期間，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s時(shí)刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油機(jī)工作期間牽引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽車前6s內(nèi)的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽車后5s內(nèi)的位移x2=120m，所以11s內(nèi)汽車的位移x=x1+x2=165m，故C正確，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）AC（2）B【解析】

第一空.第二空.實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用