2021-2022学年物理高一第二学期期末联考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)2019年4月20日，我国成功发射了第44颗北斗导航卫星．该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等．仅考虑卫星与地球间的作用，下列说法正确的是A．该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大B．该卫星的环绕速度介于7.9km/s和11.2km/s之间C．该卫星的周期大于地球同步轨道卫星的周期D．该卫星可以始终处在地面某点的正上方2、下列物理量属于矢量的是A．功率B．功C．位移D．势能3、(本题9分)如图所示，蹦极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：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，A．体验者的机械能保持不变B．当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳的弹力大小为kl0C．当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者速度达到最大D．体验者达到的最大速度为4、(本题9分)图示靠摩擦传动的装置正常运转，已知，，，则轮上的点与轮上的点的向心加速度大小之比为（）A． B．C． D．5、曲线运动的物体，在运动过程中一定发生变化的是A．速度大小 B．速度方向 C．加速度大小 D．加速度方向6、(本题9分)自然界中有很多物体做曲线运动，在曲线运动中，物体的运动速度（）A．方向一定改变 B．方向一定不变C．大小一定改变 D．大小一定不变7、旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生“模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（）A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大8、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的线速度大于球B的线速度C．球A的运动周期小于球B的运动周期D．球A与球B对筒壁的压力相等9、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内10、(本题9分)如图所示，在两个等量异种点电荷的连线的中垂线上，有与连线中点等距的两点，在连线上有与中点等距的两点，则下列说法正确的是（）A．点的电场强度大于点的电场强度B．点的电势比点的电势高C．一带负电的物体在点的电势能比在点的电势能大D．一试探电有经不同路径从点运动到点的过程中，电场力做功不同11、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度12、(本题9分)在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（）A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)探究做功与速度变化的关系实验中，某同学利用如图所示的装置，通过数根相同的橡皮条、打点计时器和光滑板面，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系。每次改变橡皮条的根数，将小车拉到的光滑板面相同位置由静止释放。得到数据如表所示，则下述说法中正确的是（______）ABC橡皮条数速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加B．改变橡皮条的根数重新做的这4次实验，必须不断改变板面与水平面的倾角C．从表格A列和B列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度成正比例关系D．从表格A列和C列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系14、（10分）(本题9分)小王同学在做“探究机械能守恒定律”的实验。（1）下列实验器材中必须用到的是___（2）实验得到的纸带如下，已知重物质量0.3kg，标记1-5五个点，要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒，则由纸带计算可得重力势能减少___J，动能增加___J。（当时重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）（3）下列关于实验说法正确的是__。A．重物的质量适当大一些，体积小一些B．打点4时的速度用v=gt计算C．实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物三、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)在光滑水平面上建立xOy直角坐标系，t=0时刻，质量为0.1kg的物体位于坐标原点0，沿x轴、y轴正方向的分速度大小均为4m/s，且物体始终受到沿x轴负方向、大小为0.2N的力的作用。求(1)t=3s时，物体的速度大小；(2)当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标。16、（12分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．D点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.45m的圆环剪去左上角127°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R．若用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x＝4t﹣2t2，物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．g＝10m/s2，求：（1）质量为m2的物块在D点的速度；（2）判断质量为m2＝0.2kg的物块能否沿圆轨道到达M点：（3）质量为m2＝0.2kg的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功.17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量为的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角，g取10m/s1．试求：(1)小球的电性和电荷量；(1)悬线的拉力；(3)若小球静止时离右板，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板．

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、A【解析】

A．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大，故A正确；B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的环绕速度一定小于7.9km/s，故B错误；C．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的周期等于地球同步轨道卫星的周期，故C错误；D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，故D错误；2、C【解析】

A.功率只有大小无方向，是标量，选项A错误；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.位移即有大小又有方向，是矢量，选项C正确；D.势能只有大小无方向，是标量，选项D错误.3、C【解析】

A.因弹性绳被拉直后，弹性绳的弹力对体验者做负功，则此时体验者的机械能减小，选项A错误；B.当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳无形变，此时的弹力大小为零，选项B错误；C.因弹性绳被拉直后，开始阶段弹力小于重力，体验者的加速度向下，即加速向下运动；当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者的加速度减为零，此时体验者速度达到最大，选项C正确；D.因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度为，以后还会加速运动一段时间，直到速度最大，可知体验者达到的最大速度大于，选项D错误.4、B【解析】

设A点的线速度为v，则B点的线速度也为v，BC两点的角速度相同，则根据v=ωr可知，vC=v根据可知，AC两点的向心加速度之比是：故选B.点睛：解决本题的关键知道共轴转动的点角速度相等，靠传送带传动的点线速度大小相等．知道向心加速度的表达式a=v2/r=ω2r=ωv．5、B【解析】

AB．曲线运动过程中速度的方向时刻变化着，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错误B正确；CD．平抛运动是曲线运动，但是运动过程中加速度恒定，大小和方向都不变，CD错误6、A【解析】试题分析：曲线运动的速度方向一定发生变化，大小不一定变化，如平抛运动速度大小在变化，但是匀速圆周运动速度大小恒定不变，所以A正确，BCD错误故选A考点：考查了对曲线运动的理解点评：基础题，关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的7、BCD【解析】

A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；D．等效重力等于向心力，故故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。8、BD【解析】

小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．由公式F=mω2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A由向心力的计算公式F=mv2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A由周期公式T=2πω，所以球A的运动周期大于球球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．9、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．10、BC【解析】

A．根据等量异种电荷周围的电场线以及电场的叠加原理可知，a点的场强等于b点场强，故A错误；B．沿着电场线的方向电势逐渐降低，点的电势比点的电势高，故B正确；C．沿着电场线的方向电势逐渐降低，知c点的电势高于b点的电势，根据，负电荷在c点电势能小于在b点电势能．故C正确；D．根据可知，一试探电有经不同路径从点运动到点的过程中，电场力做功相同，故D错误。故选BC。【点睛】沿着电场线的方向电势逐渐降低，根据电场线切线的方向确定电场强度的方向，根据电势的高低，运用比较电势能的高低。11、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．12、CD【解析】

根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AD【解析】

A.实验中我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为

W

，用2根橡皮筋做功记为

W

，用4根橡皮筋做功记为

2W

，从而回避了直接求功的困难，利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加，

故A正确；B.改变橡皮条的根数重新做的这4次实验，必须保证板面与水平面的倾角不变，将小车拉到相同位置由静止释放

，如此才能保证

做功数值

成

倍数增加

，

故B错误；CD.从表格A列和C列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系，故C错误，D正确。14、ACD0.1530.128AC【解析】

（1）下列实验器材中，A是电火花打点计时器，B是小球，C是重锤，D是纸带，E是铅锤。在做“探究机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端与重锤用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重锤自由下落，所以实验器材中必须用到的是ACD。（2）点2到点4之间的距离h=(11.70-6.50)cm=5.20cm，重力势能减少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J；打点2时的速度v2==m/s=1.13m/s，打点4时的速度v4==m/s=1.46m/s，动能的增加量Ek=mv42-mv22=0.3(1.462-1.132)J=0.128J。（3）重物的质量适当大一些，体积小一些，可以忽略空气阻力的作用，从而减少实验误差；v=gt是自由落体运动的速度时间关系，打点4时的速度用v=gt计算就等于默认了机械能守恒；实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物，故A、C正确，B错误。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标（4m8m）【解析】

(1)物体在运动过程中，加速度方向沿x轴负方向加速度大小由题意可知，物体在y轴正方向保持4m/s匀速运动t=3s时，