2022届河北鸡泽县第一中学物理高一第二学期期末预测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，在同一位置，以10m/s水平抛出的物体飞行时间t1后落在斜面上，以20m/s水平抛出的物体飞行时间t2后落在斜面上，则A．t1>t2 B．t1<t2 C．t1=t2 D．θ未知，不能确定2、下列关于同步卫星的说法正确的是（）A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我国发射的同步通讯卫星定点在北京上空D．不同的同步卫星所受的向心力相同3、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道III绕月球做圆周运动，如图所示．下列判断正确的是A．飞船在轨道I上的运行速率v=B．飞船在A点处点火变轨，从圆形轨道I进入椭圆轨道II时，向后喷气，卫星加速C．飞船从A到B运行的过程中机械能增大D．飞船在轨道III绕月球运行一周所需的时间T=4、物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服F2做功8J，则F1A．-2J B．2J C．10J D．5、(本题9分)现有中子星（可视为均匀球体），它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定（不因自转而瓦解），则当中子星的自转周期增为T=2T0时，某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为()A．5/4 B．3/2 C．2 D．4/36、(本题9分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)()A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为，A、B分别为OP、PC的中点，坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6V，A点的电势为3V，B点的电势为0V，则由此可判定A．C点的电势为3VB．场强方向一定与PC边垂直C．电场强度大小为300（V/m）D．电场强度大小为8、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m9、(本题9分)下列关于电场强度的两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（）A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B．E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量C．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q10、如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大于球2的速度B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率11、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第1个小球到达最低点的速度C．第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大D．N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒，且总机械能12、(本题9分)如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的滑块A．半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．则（）A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20JB．小球B运动到C处时的速度大小为0C．小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，离地面高度为0.225mD．把小球B从地面拉到P的正下方C时，小球B的机械能增加了20J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)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s2，O、A之间有多个点没画出．打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_______m/s．从起点O到打下点B的过程中，重力势能的减少量ΔEP=14、（10分）用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘v2三、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）如图所示，空间内有一匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线（方向未知）.现有一电荷量为q、质量为m的带负电粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，当粒子运动到B点时速度方向与水平方向夹角为60°.已知OA连线与电场线夹角为60°，OA＝L，带电粒子在电场中受到电场力大小为F.不计粒子的重力及空气阻力.求：（1）电场强度的大小和方向；（2）带电粒子从O到A的运动时间；（3）匀强电场中OB两点间电势差大小.16、（12分）(本题9分)如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/1．求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；（1）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件．17、（12分）(本题9分)如图甲所示，游乐场的过山车在圆弧轨道上运行，可以把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点．质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，经过B点且恰好能通过C点．已知A、B间的高度差为h=4R,重力加速度为g．求：(1)小球通过C点时的速度；(2)小球从A点运动到C点的过程中，损失的机械能

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】

物体做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动，则知初速度越大，物体落在斜面上的位置越高，下落的高度越小，由，知，可得；故选A．2、B【解析】

所谓地球同步卫星，即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同，与地球同步转动，且在赤道上空的某地，站在地球上观看（以地球本身为参照物）它在空中的位置是固定不动的．【详解】所有的地球同步卫星的必要条件是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，则轨道高度和速度是确定的，故AC错误，B正确．由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故D错误．故选B．【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．3、A【解析】

A.飞船在轨道Ⅰ上，万有引力提供向心力：，在月球表面，万有引力等于重力得：，解得：，故A正确．B.飞船在A点处点火变轨，从圆形轨道I进入椭圆轨道II时，向前喷气，卫星减速，选项B错误；C.飞船从A到B运行的过程中只有地球的引力做功，则机械能不变，选项C错误；D.飞船在轨道III绕月球运行时，且，则运行一周所需的时间T=，选项D错误．4、A【解析】

力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J与分析不符C.10J与分析不符D.1J与分析不符5、D【解析】自转周期为T0时恰能维持星体的稳定，有：，当中子星的自转周期增为T=2T0时，在两极有：，在赤道，有：−mg′＝mR；联立解得．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解此题一定要找到能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解时的临界情况，以及知道在两极和赤道万有引力和重力的关系．6、B【解析】

根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．【详解】设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得：，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．7、BD【解析】

O点的电势为6V，A点的电势为3V，则由可知，P点的电势为0V，因B点的电势为0V，可知PC为等势线，即C点的电势为0，选项A错误；电场线与等势面垂直，则场强方向一定与PC边垂直，选项B正确；，则场强大小，选项C错误，D正确；故选BD.8、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。9、CD【解析】

E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A错误，C正确；E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是形成电场的电荷的电荷量，选项B错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q10、ABC【解析】

AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故AB正确。C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。11、AC【解析】在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故N个小球在运动过程中始终不会散开，故A正确；把N个小球看成整体，若把弧AB的长度上的小球全部放在高度为R的斜面上，通过比较可知，放在斜面上的N个小球的整体的重心位置比较高．而放在斜面上时，整体的重心的高度为：R，选择B点为0势能点，则整体的重力势能小于NmgR，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg•R；解得：v＜，即第1个小球到达最低点的速度v＜，故B错误，D错误；冲上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做减速运动，而后面的小球由于惯性想变成匀速运动，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球对前面的小球做正功，所以可得第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大．故C正确．故选AC．点睛：本题主要考查了机械能守恒定律的应用，要求同学们能正确分析小球得受力情况，能把N个小球看成一个整体处理．12、ACD【解析】解：把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F的位移为：，则力F做的功WF=Fx=20J，选项A正确；把小球B从地面拉到P点正下方C点时，此时B的速度方向与绳子方向垂直，此时A的速度为零，设B的速度为v，则由动能定理：，解得v=m/s，选项B错误；当细绳与圆形轨道相切时，小球B的速度方向沿圆周的切线方向向上，此时和绳子方向重合，故与小球A速度大小相等，由几何关系可得h=0.225m选项C正确；B机械能增加量为F做的功20J，D正确本题选ACD二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48【解析】

[1]利用匀变速直线运动的推论B点的速度等于AC间的平均速度，故v[2][3]重力势能减小量△动能增加量E14、AC不正确【解析】

第一空.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量和重力势能的减小量关系，故选：A；第二空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误；第三空.该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h则此时v2-h图象就是过原点的一条直线。所