天津市北辰區(qū)2021-2022學(xué)年物理高一下期末調(diào)研模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、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(qǐng)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、(本題9分)物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力作用，下列幾組力中，它們的合力不可能為零的是()A．5N、7N、8N B．2N、3N、5N C．1N、5N、10N D．1N、10N、10N2、(本題9分)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說(shuō)法中正確的是()A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)D．物體運(yùn)動(dòng)的加速度數(shù)值、速度數(shù)值都不變的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)光滑水平地面上靜止一質(zhì)量為1kg的物塊，某時(shí)刻開始受到一外力作用，外力F隨時(shí)間t的變化如圖所示。取g=10msA．2s末，物塊的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B．前2s內(nèi)，外力F做的功為64JC．3s末，外力F的功率為-4WD．4s內(nèi)，外力F的功率為2W4、(本題9分)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時(shí)間的變化圖象．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說(shuō)法中正確的是A．t1時(shí)刻小球速度最大B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．t2時(shí)刻小球勢(shì)能最大D．t2時(shí)刻繩子最長(zhǎng)5、如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等B．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不相等C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度EA＞EBD．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)6、據(jù)報(bào)道，我國(guó)目前已經(jīng)發(fā)射了三顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”“天鏈一號(hào)02星”“天鏈一號(hào)03星”，它們都是地球同步衛(wèi)星。這些衛(wèi)星的成功發(fā)射與組網(wǎng)運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式建成。這三顆衛(wèi)星相比，可能不同的是A．它們的質(zhì)量B．它們距地面的高度C．它們的周期D．它們運(yùn)行的線速度大小7、(本題9分)如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(guò)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(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為B．帶電物塊機(jī)械能減少量為C．帶電物塊電勢(shì)能的增量為D．對(duì)于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能與電勢(shì)能的增加量之和8、下列說(shuō)法中不正確的是A．作用在靜止物體上的力的沖量一定為零B．根據(jù)F=ΔPC．物體的動(dòng)量發(fā)生改變，則合外力一定對(duì)物體做了功D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變，其動(dòng)量一定發(fā)生改變9、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，球在前，球在后、、、，當(dāng)球與球發(fā)生碰擅后，、兩球的速度可能為（）A．、B．、C．、D．、10、(本題9分)質(zhì)量為4kg的物體由靜止開始向上被提升0.25m后，速度達(dá)1m/s，則下列判斷正確的是（）A．拉力對(duì)物體做功等于物體增加的動(dòng)能B．合外力對(duì)物體做功為2JC．物體克服重力做功為10JD．拉力對(duì)物體做功為12J11、(本題9分)直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的（）A．總功率一定減小 B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小12、如圖所示，+Q和-Q為真空中的兩個(gè)電荷，abcd是以點(diǎn)電荷+Q為中心的正方形，c位于兩電荷的連線上。則a、b、c、d四點(diǎn)中A．c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大 B．b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D．b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方法很多，落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門傳感器可測(cè)得最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10﹣3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門．一同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：_____．（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為_____、_____、_____．（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：_____．（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是_____．14、（10分）(本題9分)用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機(jī)拍攝的照片的來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)出A、B兩個(gè)小球的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個(gè)小球的位置（如圖丙所示）；⑤測(cè)出所需要的物理量．請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足______(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測(cè)量的物理量有______；（請(qǐng)選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)兩球在碰撞過(guò)程中若動(dòng)量守恒，滿足的方程是：______．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從Ａ開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中，求：（1）碰撞過(guò)程中C物塊受到的沖量大??；（2）B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能與B、C碰撞后彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能之比；16、（12分）(本題9分)如圖所示，將一個(gè)小球水平拋出，拋出點(diǎn)距水平地面的高度h=1.8m，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離x=4.8m．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s1．求：（1）小球從拋出到落地經(jīng)歷的時(shí)間;（1）小球拋出時(shí)的速度大小v0;（3）小球落地時(shí)的速度大小v;17、（12分）(本題9分)“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星開始繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)變軌、制動(dòng)后,成為一顆繞月球做圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星；設(shè)衛(wèi)星距月球表面的高度為h，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，求月球的質(zhì)量M及月球表面的重力加速度g;

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、C【解析】

三個(gè)力合力為1時(shí)，則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，由此可知，任意一個(gè)力在另外兩個(gè)力的合力范圍之內(nèi)．5N和7N的合力范圍為：2N-12N，8N在合力范圍里，故三個(gè)力的合力可能為1；故A錯(cuò)誤；2N和3N的合力范圍為：1N-5N，5N在合力范圍里，故三個(gè)力的合力可能為1；故B錯(cuò)誤；1N和5N的合力范圍為：4N-6N，11N不在合力范圍里，故三個(gè)力的合力不可能為1；故C正確；1N和11N的合力范圍為：9N-11N，11N在合力的范圍里，故三個(gè)力的合力可能為1．故D錯(cuò)誤．2、A【解析】

AB.曲線運(yùn)動(dòng)速度一定變化，所以一定是變速運(yùn)動(dòng)；勻加速直線運(yùn)動(dòng)就是變速運(yùn)動(dòng)，但不是曲線的，選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不符合題意；C.平拋運(yùn)動(dòng)就是物體加速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C不合題意；D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)的加速度數(shù)值、速度數(shù)值都不變的曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D不合題意3、D【解析】

AB.0-2s物體的加速度為a物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)發(fā)生的位移為x1力F做功為WF2s時(shí)力F反向，所以加速度反向，物體沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB項(xiàng)與題意不相符；C.2～4sa23s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項(xiàng)與題意不相符；D.2～4sx2力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內(nèi)外力F的功率為P故D項(xiàng)與題意相符。4、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，讓小球自由下落，t1時(shí)刻繩子剛好繃緊，此時(shí)小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子的拉力大于重力時(shí)，小球才開始做減速運(yùn)動(dòng)，所以t1時(shí)刻小球速度不是最大．故A錯(cuò)誤．t2時(shí)刻繩子的拉力最大，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，速度為零，動(dòng)能最小，勢(shì)能也最小，繩子也最長(zhǎng)．故BC錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)用牛頓定律分析小球運(yùn)動(dòng)情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關(guān)系，從而分析小球的運(yùn)動(dòng)情況．5、C【解析】

導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零；即外部電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向.【詳解】A．導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，A錯(cuò)誤；B．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度都為零，B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與正電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從低電勢(shì)（大地）沿導(dǎo)線向高電勢(shì)點(diǎn)（導(dǎo)體）移動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C．6、A【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可知，同步衛(wèi)星的軌道、周期、高度、速率都相同，所以對(duì)于三顆同步衛(wèi)星唯一可能不同的就是衛(wèi)星的質(zhì)量，本題選可能不同的，故選A.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵要掌握同步衛(wèi)星的特點(diǎn)，由周期都與地球自轉(zhuǎn)的周期相同可知：同步衛(wèi)星定軌道、定周期、定高度、定速率．7、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(guò)程中，帶電物塊速度都為零，則機(jī)械能變化為重力勢(shì)能減少量mg（H+h），故B錯(cuò)誤。C.從A到C過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為W=-qE（H+h）=-（H+h），，則電勢(shì)能增加量為（H+h），故C正確。D根據(jù)能量守恒知對(duì)于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能與電勢(shì)能的增加量之和，故D正確。8、AC【解析】

沖量是力在時(shí)間上的累積，與物體是否靜止無(wú)關(guān)；動(dòng)量是矢量，動(dòng)量變化可能是大小變化，也可能是方向變化；動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，動(dòng)能發(fā)生變化，速度大小一定變化，動(dòng)量變化。【詳解】A．作用在靜止的物體上的合力的沖量一定為零，而分力的沖量不一定為零，故A錯(cuò)誤；B．宏觀低速狀態(tài)下，物體的質(zhì)量為常量，因此動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率本質(zhì)上是速度對(duì)時(shí)間的變化率，因此物體所受到的合外力，等于物體動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，故B正確；C．物體的動(dòng)量發(fā)生改變可能是速度方向發(fā)生改變，而大小未變，此時(shí)物體的動(dòng)能沒(méi)有改變，合外力對(duì)物體沒(méi)有做功，故C錯(cuò)誤；D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變意味著物體的速度大小發(fā)生改變，則動(dòng)量一定改變，故D正確?！军c(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)力學(xué)中基本的一些物理概念，較為簡(jiǎn)單。9、AB【解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以兩球的初速度方向?yàn)檎较?如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機(jī)械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對(duì)；CD錯(cuò)；故AB正確點(diǎn)睛：兩球碰撞過(guò)程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)量守恒;碰撞過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能可能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律,碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能應(yīng)該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能;同時(shí)考慮實(shí)際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.10、BCD【解析】

根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)的情況可以求得物體的加速度的大小，再由牛頓第二定律就可以求得拉力的大小，再根據(jù)功的公式就可以求得力對(duì)物體做功的情況?！驹斀狻糠治鑫矬w的運(yùn)動(dòng)的情況可知，物體的初速度的大小為0，位移的大小為0.25m，末速度的大小為1m/s，由v2-0=2ax可得，加速度a=2m/s2，A項(xiàng)：由功能關(guān)系可知，拉力對(duì)物體做功等于物體增加的動(dòng)能和增加的重力勢(shì)能之和，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：合外力對(duì)物體做功W合=F合x=ma·x=4×2×0.25J2J，故B正確；C項(xiàng)：重力做功為WG=-mgh=-10J，所以物體克服重力做功為10J，故C正確；D項(xiàng)：由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-mg=ma所以F=mg+ma=48N，拉力對(duì)物體做功為W=Fx=12J，故D正確。11、ABC【解析】

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變大，整個(gè)回路的電流變小，內(nèi)部消耗的功率P=一定減小，C正確；總功率P=EI一定減小，A正確；而內(nèi)電壓降低，外電壓升高，電源的效率增大，B正確；當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，此題中無(wú)法知道內(nèi)外電阻的關(guān)系，因此D不對(duì)12、AD【解析】

根據(jù)電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性和疊加性原理可知，bd兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，但電勢(shì)相同；a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小，c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大；a、b、c、d四點(diǎn)中a點(diǎn)電勢(shì)最高，c點(diǎn)電勢(shì)最低，a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故AD正確，BC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）當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒（4）C．【解析】（1）根據(jù)平均速度的定義可知，當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度可以利用vi=求出．

（2）根據(jù)題意可知：，則動(dòng)能的增加量△Ek5＝Mv52?Mv12=×0.1×(4.222?3.142)J=0.397J，重力勢(shì)能的減小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

（4）根據(jù)機(jī)械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h圖線為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故選C．點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及利用圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，注意物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．14、;;;【解析】（1）在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰