湖北省鋼城四中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

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)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，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對(duì)物體做功為（）A．14J B．10J C．2J D．－2J2、(本題9分)物體受到幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤掉其中的一個(gè)力，其它力不變，下列說法正確的是A．物體一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．物體可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)2011年中俄將聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星活動(dòng)計(jì)劃，由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器將與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測(cè)器一起，由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星，在火星上繞圓軌道運(yùn)行.已知地球質(zhì)量約為火星的質(zhì)量的9倍，火星的半徑約為地球半徑的，地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是A．火星表面的重力加速度約為B．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最小周期約為地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期的倍C．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍D．探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)4、(本題9分)關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下述說法正確的是()A．一定是直線運(yùn)動(dòng) B．一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng) D．以上都不對(duì)5、(本題9分)圖示為某新型電動(dòng)汽車在阻力一定的水平路面上進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)的v-t圖象.Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線，bc段是與ab段相切的水平直線，ab段汽車以額定功率P行駛，下列說法正確的是（）A．0～時(shí)間內(nèi)汽車的功率減小B．～時(shí)間內(nèi)汽車的牽引力不變C．～時(shí)間內(nèi)牽引力不做功D．汽車行駛時(shí)受到的阻力大小為6、(本題9分)如圖所示，木塊A放在水平桌面上．木塊左端用輕繩與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的左端固定，用一輕繩跨過光滑定滑輪，一端連接木塊右端，另一端連接一砝碼盤（裝有砝碼），輕繩和彈簧都與水平桌面平行．當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為0.5kg時(shí)，整個(gè)裝置靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈力大小為3N．若輕輕取走盤中的部分砝碼，使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量減小到0.1kg，取g=10m/s2，此時(shí)裝置將會(huì)出現(xiàn)的情況是A．彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度減小B．桌面對(duì)木塊的摩擦力大小不變C．木塊向右移動(dòng)D．木塊所受合力將變大7、如圖，斜面傾角為O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體由頂端A從靜止釋放，沿斜面下滑到底端B時(shí)速度為零，下列說法正確的是（）A．小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1：2B．小物體在AP段和PB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：1C．小物體在AP段和PB段合外力做功絕對(duì)值之比為1：1D．小物體在AP段和PB段受合外力的沖量大小之比為2：18、(本題9分)平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場(chǎng)PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)MN；改變滑片p的位置可改變加速電場(chǎng)的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2成正比B．滑片p向右滑動(dòng)的過程中從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率9、(本題9分)a，b兩個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，設(shè)它們拋出的初速度分別為va，vb，從拋出至碰到臺(tái)上的時(shí)間分別為ta，tb，則()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek時(shí)撤去外力F，最后停止運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長(zhǎng)量為FB．撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek11、在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質(zhì)量相等的兩部分。若炮彈重力遠(yuǎn)小于爆炸內(nèi)力，則關(guān)于爆炸后兩部分的運(yùn)動(dòng)軌跡可能正確的是A． B． C． D．12、(本題9分)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖．若由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則以下敘述正確的是()A．木塊所受合外力始終為零B．木塊所受摩擦力越來越大C．木塊合外力做功一定為零D．木塊機(jī)械能始終保持不變二、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“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，記錄了下圖所示的一段軌跡ABC．己知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60，45），則平拋物體的初速度為v0＝____m/s，物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度的大小vB＝__m/s．（取g＝10m/s2）14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz．(1)木板傾斜的目的是為了___________________．(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，……：橡皮筋對(duì)小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s．(3)若圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明_________________________．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)如圖所示，一位宇航員站一斜坡上A點(diǎn)，沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)B，斜坡傾角為α，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的密度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力的作用。（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質(zhì)；（2）如果將細(xì)線輕輕剪斷，細(xì)線剪斷后，經(jīng)過時(shí)間t，求這一段時(shí)間內(nèi)小球電勢(shì)能的變化量。17、（12分）(本題9分)有一輛質(zhì)量為1．2×103kg的小汽車駛上半徑為90m的圓弧形拱橋．求：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力的大??；（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒有壓力；

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】

功是標(biāo)量，所以合力總功等于各力做功之和，即：，ABC錯(cuò)誤D正確2、C【解析】根據(jù)平衡條件得知，余下力的合力與撤去的力大小相等、方向相反；若合力與速度方向共線，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合力與速度不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)；由于合力恒定，故加速度恒定，故可能做做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；由于力是恒力，故物體不可能做勻速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】撤掉其中的一個(gè)力，其余的力均保持不變，則知其余力的合力，根據(jù)速度和力的方向關(guān)系明確物體可能的運(yùn)動(dòng)情況；注意恒力作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)．3、C【解析】

據(jù)萬有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)的最小周期為繞地球運(yùn)行的最小周期的倍，不是地球同步衛(wèi)星的倍，故B錯(cuò)誤；探測(cè)器繞火星的最大速度即為火星的第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，故C正確；探測(cè)器繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器所受萬有引力提供其隨探測(cè)器一起繞火星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故內(nèi)部?jī)x器處于完全失重狀態(tài)不是處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】掌握萬有引力在星球表面與重力相等，航天器繞中心天體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力是解決問題的關(guān)鍵．4、A【解析】

互成角度的兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合加速度恒定，合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是勻變速，由于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的初速度為零，所以合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；BCD錯(cuò)誤；故選A5、D【解析】

A．0～t1時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力不變，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率逐漸增大，故A錯(cuò)；B．在v?t圖象中，斜率代表加速度，故在ab段加速度減小，牽引力減小，故B錯(cuò)誤；C．t2～t3時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，牽引力做正功，故C錯(cuò)誤；D．勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fv=fv2得：f=P/v2，故D正確．故選D.【點(diǎn)睛】0～t1時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)P=Fv分析汽車功率的變化．t2～t3時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，牽引力做功不為零．根據(jù)P=fv求出汽車行駛時(shí)所受的阻力6、B【解析】當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為0.5kg時(shí)，整個(gè)裝置靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知木塊A所受的靜摩擦力為：f1=m砝g-F彈=0.5×10-3=2（N），所以桌面對(duì)木塊A的靜摩擦力至少為2N．當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量減小到0.1kg，F(xiàn)彈-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超過最大靜摩擦力，所以木塊相對(duì)桌面仍靜止，木塊所受合力為零，沒有變化，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不變．根據(jù)平衡條件可知，桌面對(duì)木塊的摩擦力大小為f2=F彈-m′砝g=2N=f1，即桌面對(duì)木塊的摩擦力大小不變．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B.7、AC【解析】

A、已知，將逆向視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，；所以小物體在段和段運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1：2，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，加速度之比為1：2，所以小物體在段和段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2：1，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)動(dòng)能定理知，段和段的動(dòng)能變化絕對(duì)值相等，小物體在段和段合外力做功絕對(duì)值之比為1：1，故選項(xiàng)C正確；D、加速度之比為1：2，根據(jù)知小物體在段和段合外力之比為1：2，根據(jù)沖量，所以小物體在段和段受合外力的沖量大小之比為1：1，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動(dòng)的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項(xiàng)B正確；CD．當(dāng)粒子在加速電場(chǎng)中一直被加速時(shí)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速率最大，即當(dāng)U1=E時(shí)粒子的速率最大，根據(jù)動(dòng)能定理解得選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、AD【解析】

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，有，得;因?yàn)閔b>ha，所以ta<tb

平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x＝v0t，由圖知xa>xb，所以va>vb，故BC錯(cuò)誤，AD正確；故選AD.點(diǎn)睛：本題就是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來求解．10、ACD【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長(zhǎng)量，根據(jù)動(dòng)能定理分析A克服外力所做的總功，根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功；【詳解】A、當(dāng)A與B一起做加速運(yùn)動(dòng)的過程中，等于整體：F-2f=2ma，對(duì)小球A：kx-f=ma，聯(lián)立得：x=F2k．即彈簧的伸長(zhǎng)量為F2k,故A正確；

B、撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向受到摩擦力的作用逐漸減速，所以機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)功能關(guān)系可知，整個(gè)的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動(dòng)能以及彈簧減少的彈性勢(shì)能的和，即等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，故C正確；

D、撤去外力F后A克服外力所做的總功等于A的動(dòng)能，由于是當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek【點(diǎn)睛】此題考查了兩個(gè)物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動(dòng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于桿的摩擦力，A物體會(huì)瞬時(shí)不動(dòng)，從而彈簧就有拉長(zhǎng)，存在彈性勢(shì)能，是解決此題的關(guān)鍵。11、BD【解析】

A.炮彈爆炸時(shí)，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動(dòng)量守恒，但豎直方向不滿足動(dòng)量，不可能，故A項(xiàng)與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動(dòng)量守恒，是可能的，故B項(xiàng)與題意相符；C.該圖水平方向滿足動(dòng)量守恒，但豎直方向不滿足動(dòng)量，不可能，故C項(xiàng)與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動(dòng)量守恒，是可能的，故D項(xiàng)與題意相符。12、BC【解析】

木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；設(shè)物體與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)f=μN(yùn)=μ(mv2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2【解析】

根據(jù)得：則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度：相等的時(shí)間間隔：C點(diǎn)豎直方向上的分速度vyc=gt=3m/s，則B點(diǎn)豎直方向上的分速度vyB=vyc-gT=2m/s則點(diǎn)晴：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再根據(jù)水平位移和時(shí)間求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．根據(jù)水平位移求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出B點(diǎn)豎直方向上的瞬時(shí)速度，根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的大小．14、(1)平衡摩擦力（2）2（3）W與成正比．【解析】

(1)[1]．木板傾斜的目的是為了平衡摩擦力，讓重力的分量與摩擦力抵消，小車在運(yùn)動(dòng)過程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功．(2)[2]．第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度(3)[3]．若圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明W與成正比．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、（1）（2）【解析】試題分析：平拋運(yùn)動(dòng)在