2021-2022学年山西省忻州市忻州一中高一物理第二学期期末预测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，弹簧振子在B、C两点间做简谐振动，B、C间距为10cm，O是平衡位置，振子每次从C运动到B的时间均为0.5s，则该弹簧振子（）A．振幅为10cmB．周期为2sC．频率为1HzD．从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动2、(本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中，下列判断错误的是A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs3、(本题9分)从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球A和B，抛出A球的初速为，抛出B球的初速为2，则两球运动到落地的过程中A．重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率相同B．重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率不同C．重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率相同D．重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率不同4、(本题9分)按照龟兔赛跑的故事，假设乌龟和兔子比赛过程的x-t图像如图所示，由图可知A．兔子和乌龟是从同一地点同时出发的B．在t5~t6时间内，兔子的运动是匀加速运动C．兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次D．在t2~t6时间内，兔子的平均速度大于乌龟的平均速度5、(本题9分)如图所示，在地面上以速度抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A．物体运动到最高点时重力势能为B．物体运动到海平面时的重力势能为C．物体运动到海平面时的机械能为D．物体运动到海平面时的机械能为6、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC7、(本题9分)如图是研究三辆汽车加速性能和制动性能时得到的v-t图像。下列分析正确的有（）A．甲的加速性能最好B．丙的加速性能最好C．乙的制动性能最好D．丙的制动性能最好8、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s9、(本题9分)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离，斜面体始终静止．移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面体对地面的压力变大D．地面对斜面体的摩擦力变大10、(本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息可求出（）A．月球的平均密度为B．嫦娥四号绕月运行的速度为C．月球的平均密度D．嫦娥四号绕月运行的速度为11、(本题9分)关于物体的平抛运动，下列说法错误的是（）A．由于物体受力的大小和方向不变，因此平抛运动是匀变速运动B．由于物体速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度大的物体飞行时间长D．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度小的物体飞行时间长12、(本题9分)如右图所示，P、Q为两个等量的异种电荷，以靠近P点的O点为原点，沿两电荷的连线建立x轴，沿直线向右为x轴正方向，一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点，已知A点与O点关于PQ两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计，在从O到A的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化，粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线肯定错误的是（）A．A B．B C．C D．D二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图，实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三个计时点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示，那么：（1）纸带的______端与重物相连；填“左”或“右”（2）打点计时器打下点B时，物体的速度______(保留两位有效数字；（3）从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量______J，此过程中物体动能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上两空均保留两位有效数字（4）通过计算，______填“”“”或“”，这是因为______；（5）实验的结论是______．14、（10分）(本题9分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目．为了研究蹦极过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力．如图所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中，机械能损失可忽略．弹性绳的弹力大小可以用来计算，其中k为常量，为弹性绳的伸长量．（1）弹性绳的原长为l0，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在如图中画出F随x变化的示意图．（2）借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为x（x＞l0）时，弹性绳弹性势能EP的表达式；（3）按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低点与地面的距离d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦极平台与地面间的距离D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，试通过计算说明：总质量M＝160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施．16、（12分）(本题9分)如图所示，高为L的倾斜直轨道AB、CD与水平面的夹角均为53°，分别与竖直平面内的光滑圆弧轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止下滑后，经轨道CD后返回，再次冲上轨道AB至速度为零时，相对于水平线BD的高度为。已知滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.5，重力加速度为g，(取)求：（1）求滑块第一次经过B点的速度大小；（2）滑块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；（3）滑块与轨道CD间的动摩擦因数μ2。17、（12分）(本题9分)一辆汽车发动机的额定功率P=200kW，若其总质量为m=103kg，在水平路面上行驶时，汽车以加速度a1=5m/s2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t1=4s，然后保持恒定的功率继续加速t2=14s达到最大速度。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，取g=10m/s2.求：(1)汽车所能达到的最大速度；(2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

据题：振子在B、C两点间做机械振动，CO间距为10cm，O是平衡位置，则该弹簧振子的振幅为5cm．故A错误．振子从C运动到B的时间为T，即T=0.5s，该弹簧振子的周期为T=1s，故B错误．该弹簧振子的频率为：．故C正确．振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动的一半．故D错误．故选C.2、C【解析】试题分析：根据牛顿第二定律以及动能定理可得sF=ma=0.6mg，ΔEk=Fs=0.6mgs，A正确，物体上滑s，则上升的高度为h=12s=0.5s，所以重力势能增加故选C考点：考查了功能关系和动能定理的应用点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．3、A【解析】平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，所以两球落地时间相等；高度相等、两球质量相等，重力做功相等；据可得重力的平均功率相同．两球落地时间相等，两球落地时在竖直方向的分速度相等，据，两球落地时重力的瞬时功率相同．故A项正确，BCD三项错误．4、C【解析】由图读出，兔子和乌龟都是从原点出发的，但不是同时刻出发的，兔子在t1时刻出发，乌龟在0时刻出发，则兔子在乌龟出发后t1时间出发，A错误；图像的斜率表示速度，故在t5~t6时间内，兔子的运动是匀速运动，B错误；在t2和t4两个时刻，兔子和乌龟位移相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次，C正确；t【点睛】由位移图象直接兔子和乌龟出发的时刻与位置．根据位移图象的斜率表示速度分析兔子和乌龟的运动情况．当两个动物的位移相等时，说明到达同一位置．乌龟先通过预定位移到达终点．5、D【解析】

若以地面为零势能面，物体上升到最高点时的重力势能等于动能的减小量，即：，故A错误；以地面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为-mgh，故B错误；物体在运动的过程中机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面的机械能E=mv02，故D正确，C错误．故选D．6、D【解析】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．7、AC【解析】

AB．在速度—时间图象中斜率代表加速度，由图象可以看出加速时，甲的加速度最大，则甲的加速性能最好，故A正确，B错误；CD．在速度—时间图象中斜率代表加速度，由图象可以看出制动时，乙的加速度最大，所以乙的制动性能最好，故C正确，D错误。【点睛】本题是为速度—时间图象的应用，要明确斜率的含义，并能用加速度的定义式解出加速度数值．8、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。9、BCD【解析】试题分析：如图，根据矢量三角形可知：当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时，减小，绳子拉力增大，斜面对小球支持力减小；根据牛顿第三定律，小球对斜面体压力减小，将该力沿水平方向和竖直方向分解可知：两个方向的力都减小，所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小．综上所述，A正确．考点：动态平衡．10、AD【解析】

A、C项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度为：，故A正确，C错误；B项：月球表面任意一物体重力等于万有引力，则有：“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，得：，联立解得：，故B错误；D项：由公式，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为，故D正确．11、BCD【解析】平抛运动的物体只受重力，加速度为g，做匀变速曲线运动，故A正确B错误；平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有h=12g12、ABD【解析】

等量异种电荷的电场线如图所示．沿两点电荷连线从O到A，电场强度先变小后变大，一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点的过程中，电场力一直做正功，粒子的速度一直在增大．电场力先变小后变大，则加速度先变小后变大．v-t图象切线的斜率先变小后变大，该图是不可能的，故A符合题意．根据沿着电场线方向电势逐渐降低，电场强度为，E先减小后增大，所以φ-x图象切线的斜率先减小后增大，则B图不可能，故B符合题意；加速度先变小后变大，方向不变，C图是可能的，故C不符合题意．粒子的动能Ek=qEx，电场强度先变小后变大，则Ek-x切线的斜率先变小后变大，则D图不可能．故D符合题意．则选ABD．【点睛】该题要掌握等量异种电荷的电场线的特点，结合物理规律分析图象切线斜率如何变化是解答的关键，不能只定性分析，那样会认为BD是正确的．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左下落过程中存在阻力做功在实验误差范围内，，机械能守恒【解析】

第一空.物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．第二空.利用匀变速直线运动的推论；第三空.重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J．第四空.物体动能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上数据可知，△Ep＞△Ek，原因是下落时存在阻力做功；第六空.在实验误差范围内，△EP=△Ek，机械能守恒．14、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时