山西省臨汾市第一中學(xué)等五校2021-2022學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)锳．F4 B．4F C．F22、(本題9分)如圖所示，一勁度系為k的輕度彈簧，上端固定，下端連一質(zhì)量為m的物塊A，A放在質(zhì)量也為m的托盤B上，以FN表示B對A的作用力，x表示彈簧的伸長量。初始時，在豎直向上的力F作用下系統(tǒng)靜止，且彈簧處于自然狀態(tài)(x=0)，現(xiàn)改變力F的大小，使B以的加速度勻加速向下運動(f為重力加速度，空氣阻力不計），此過程中FN或F隨x變化的圖象正確的是（）A．B．C．D．3、如圖所示，在某勻強電場中，M、N兩點相距L=10cm，它們的連線與電場強度方向之間的夾角，若將一電子從M點移到N點，需克服電場力做功24eV，已知．則該勻強電場的電場場強大小為A．200V/m B．240V/mC．300V/m D．400V/m4、(本題9分)如圖所示，汽車在一水平公路上轉(zhuǎn)彎時，汽車的運動可視為勻速圓周運動的一部分。下列關(guān)于汽車轉(zhuǎn)彎時的說法正確的是A．汽車處于平衡狀態(tài)B．汽車的向心力由重力提供C．汽車的向心力由摩擦力提供D．汽車的向心力由支持力提供5、(本題9分)行星繞恒星運動時，其運動周期T的平方與運動軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即T2/R3=k,則k的大小決定于（）A．行星質(zhì)量 B．恒星質(zhì)量C．與行星和恒星的質(zhì)量都有關(guān) D．與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)6、下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是A．實驗探究勻速圓周運動向心力與物體運動的角速度、半徑、質(zhì)量的關(guān)系時，采用了比值定義法B．在研究運動的合成與分解時，采用了控制變量法C．人們?yōu)榱搜芯课矬w做功的快慢引入了功率，功率的定義采用了等效替代的方法D．卡文迪許巧妙地利用扭秤測出了鉛球間的萬有引力，得到了萬有引力常量，實驗采用了微小量放大法7、(本題9分)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.18、(本題9分)如圖甲所示，在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的x－t圖像.已知m1=0.1kg由此可以判斷（）A．碰前m2靜止，m1向右運動B．碰后m2和m1都向右運動C．由動量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能9、如圖所示，三個小球從同一高處的O點分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O'是O在水平面上的投影點，且O'A：AB：BC=1：3：1．若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．v1：v2：v3=1：3：1B．三個小球下落的時間相同C．三個小球落地時豎直方向速度相同D．三個小球落地時的動能相同10、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點，第二次在水平恒力作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達(dá)Q點，關(guān)于這兩個過程，下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程力F的瞬時功率逐漸變大C．第二個過程到達(dá)Q時，繩子拉力為T=mgD．第二個過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小11、(本題9分)關(guān)于電場強度和電場線，下列說法正確的是A．由可知，電場強度E與q成反比，與F成正比B．電場中某一點的電場強度，與放置的試探電荷無關(guān)C．電場線是僅受電場力作用且從靜止開始運動的電荷的運動軌跡D．電荷的運動軌跡有可能與電場線重合12、(本題9分)一個質(zhì)量為m=50kg的人乘坐電梯，由靜止開始上升，整個過程中電梯對人做功的功率隨時間變化的P-t圖象如圖所示，取g=10m/，加速和減速過程均為勻變速運動，則以下說法正確的是（）A．圖中的值為1100WB．圖中的值為900WC．電梯勻速階段運動的速度為2m/sD．電梯加速階段對人所做的功大于減速階段對人所做功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的試驗．步驟如下：①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300g和200g②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給他們一個初速度，同時開始閃光照相，閃光的時間間隔設(shè)定為△t=0.2s．照片如圖：該組同學(xué)結(jié)合實驗過程和圖象分析知：該圖象是閃光4次攝得的照片，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0～80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時，滑塊B恰好通過x=55cm處，滑塊A恰好通過x=70cm處；碰撞后有一個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．請問：（1）以上情況說明碰后____（選填A(yù)或B）物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在_____cm處；（2）滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后____s；（3）設(shè)向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是____kg?m/s，碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是____kg?m/s，以上實驗結(jié)果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是__．14、（10分）(本題9分)假如2025年，你成功登上月球．給你一架天平（帶砝碼）、一個彈簧秤、一個秒表和一個小鐵球，如何估測你在月球上用手豎直向上拋出一個小鐵球時，手對小球所做的功．步驟：（1）用彈簧秤、天平分別測量小球的_____、_____可以計算出月球表面重力加速度．（寫出物理量名稱和符號）（2）用秒表測量小球從拋出到落回拋出點的時間t（3）寫出手對小球所做功的表達(dá)式，W＝_____．（用直接測量的物理量符號表示）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)在搶險救災(zāi)中，時間意味著生命．為了縮短下樓的時間，消防員往往抱著室內(nèi)的速降桿直接滑下，如圖所示．在一次接到火災(zāi)報警后，一名質(zhì)量為的消防員從腳離地的速降桿上由靜止開始做自由落體運動，下降后立即抱緊桿，然后以的加速度勻減速下降，安全著地（?。┣螅?）消防員減速下滑時受到的阻力大小；（2）消防員著地的速度；（3）消防員下滑至地面過程中的機械能變化量．16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為+Q的小球A系在絕緣細(xì)繩下端，另一帶電量未知的小球B固定于懸點的正下方(A，B均可視為點電荷)，輕繩與豎直方向角度為θ，小球A、B靜止于同一高度。已知重力加速度為g，問:(1)小球B在A處產(chǎn)生的電場強度大小;(2)若將細(xì)線突然剪斷，求小球剛開始運動時的加速度大小。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M＝4kg的小車靜止在光滑水平地面上，將一個質(zhì)量為m1=0.995kg并可視為質(zhì)點的小木塊靜置在車的左端，某時刻，一顆質(zhì)量為m0=0.005kg的子彈以水平速度v0=400m/s擊中木塊并停留在木塊中沒有射出，已知木塊與車之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度為g=10m/s2.（1）求子彈擊中木塊后的速度v1；（2）如果最終木塊沒有從小車上掉下，小車至少多長？

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、A【解析】

根據(jù)萬有引力定律公式F=GMmr2得，將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼?A.F4B.4F與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.F2D.2F與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、D【解析】

設(shè)物塊和托盤間的壓力為零時彈簧的伸長量為x，則有解得在此之前，根據(jù)可知，二者之間的壓力由開始運動時的線性減小到零，而力F由開始時的mg線性減小到，此后托盤與物塊分離，力F保持不變。故選D。3、C【解析】

M到N，電場力做功為所以勻強電場的電場強度為：，故ABD項不符合題意，C項符合題意．4、C【解析】汽車做勻速圓周運動，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤．汽車所受的重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，故BD錯誤，C正確．故選C．5、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力：，整理得：，所以k僅與中心天體恒星的質(zhì)量有關(guān)，ACD錯誤B正確6、D【解析】

A.實驗探究勻速圓周運動向心力與物體運動的角速度、半徑、質(zhì)量的關(guān)系時，采用了控制變量法，故A錯誤。B.在研究運動的合成與分解時，采用了等效替代法，故B錯誤。C.人們?yōu)榱搜芯课矬w做功的快慢引入了功率，功率的定義采用了比值定義法，故C錯誤。D.卡文迪許巧妙地利用扭秤測出了鉛球間的萬有引力，得到了萬有引力常量，實驗采用了微小量放大法，故D正確。7、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動能為J，A錯誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機械能為J，B錯誤。8、AC【解析】

A.由x－t圖像知碰前m2的位移不隨時間而變化，處于靜止?fàn)顟B(tài).m1的速度大小為，m1只有向右運動才能與m2相撞，故A正確.B.由圖讀出，碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，m1的速度為負(fù)方向，說明向左運動，故B錯誤.C.由圖像求出碰后m2和m1的速度分別為v'=2m/s，v1'=－2m/s，根據(jù)動量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正確.D.碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為，代入解得ΔE=0，故D錯誤.9、BC【解析】

B．因為三個小球下落高度相同，由可知下落時間相同，故B正確；A．由O'A：AB：BC=1：3：1，可知三個小球的水平位移之比為1：4：9，因為下落時間相同，所以由可知v1：v2：v3=1：4：9。故A錯誤；C．因為三個小球下落高度相同，由可知三個小球落地時豎直方向速度相同。故C正確；D．由動能定理有由于三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系不知道，所以三個小球落地時的動能大小關(guān)系無法判斷。故D錯誤。故選BC。10、ABC【解析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因為速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運動到Q點時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，當(dāng)繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時，小球處于“最低點”，最低點的速度最大，此時速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯誤；考點：動能定理的應(yīng)用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；功率的計算．【名師點睛】本題的難點在第二次拉動小球運動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中11、BCD【解析】

AB.電場強度的定義式為，適用于任何電場，E反映電場本身的性質(zhì)，與試探電荷無關(guān)，故A項與題意不相符，B項與題意相符；CD.電場線是為了形象的描述電場而人為引入的曲線，而物體的運動軌跡是由物體所受合外力與初速度之間的夾角決定，二者不一定重合；在非均勻的電場中，初速為零、重力不計的帶電粒子在電場中運動軌跡不會與電場線重合；若電場線為直線，物體的初速度為零，則運動軌跡與電場線是重合的，故CD項與題意相符．12、AC【解析】

C.勻速運動時，支持力等于重力，則有：根據(jù)可得勻速運動的速度：故選項C符合題意；A.勻加速直線運動的加速度大?。焊鶕?jù)牛頓第二定律得：解得：，則圖中的值為故選項A符合題意；B.勻減速直線運動的加速度大?。焊鶕?jù)牛頓第二定律得：解得：，則圖中的值為故選項B不符合題意；D.加速過程中的位移：電梯對人做功：減速過程中的位移：電梯對人做功：可知電梯加速運動過程中對人所做的功小于減速階段對人所做的功，故選項D不符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、A600.1-0.2-0.2碰撞前后兩物體的質(zhì)量與速度的乘積之和【解析】(1)由圖可知，A只有兩個位置有照片，則說明A碰后保持靜止，故碰撞發(fā)生在第1、2兩次閃光時刻之間，碰撞后A靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處；(2)碰撞后A向左做勻速運動，設(shè)其速度為vA′，所以vA′?△t=20，碰撞到第二次閃光時A向左運動10cm，時間為t′，有vA′?t′=10，第一次閃光到發(fā)生碰撞時間為t，有t+t′=△t，得(3)設(shè)向右為正方向，碰撞前，B的速度大小為：A的速度則碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和P1=mBvB+mAvA=0.2×0.5-0.3×1=-0.2kgm/s．碰撞后，A靜止，B速度則碰撞后兩滑塊的動量PB=-mBvB′=-0.2×1=-0.2kgm/s．以上實驗結(jié)果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是碰撞前后兩物體的質(zhì)量與速度的乘積之和．點晴：本題利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗證動量守恒定