2022届河北省定兴中学物理高一下期末经典试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、2018年11月，北斗卫星组网内第一颗同步轨道卫星(又叫GEO卫星)升空，与之前发射的周期为12h的中圆轨道星(又叫MEO卫星)组网，相互配合，实现卫星服务全球化。GEO卫星与MEO卫星相比，前者()A．受地球引力较大 B．轨道的高度较大C．绕行线速度较大 D．向心加速度较大2、(本题9分)如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为：A．vsinθ B．v/cosθ C．vcosθ D．v/cosθ3、(本题9分)下列现象中，不是利用离心现象的是A．用洗衣机脱水 B．汽车转弯时要减速C．用离心沉淀器分离物质 D．转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水4、(本题9分)如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁5、(本题9分)2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中A．地球对嫦娥四号的引力增大 B．地球对嫦娥四号的引力不变C．月球对嫦娥四号的引力增大 D．月球对嫦娥四号的引力减小6、(本题9分)人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（）A．处于超重状态B．所受的合力不变C．速度的大小不变D．受到万有引力和重力两个力的作用7、(本题9分)一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是A．牵引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s8、(本题9分)如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A．aA＞aB B．aA＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB9、(本题9分)小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度10、(本题9分)如图所示，是流星在夜空中发出的明亮光焰，此时会有人在内心许下一个美好的愿望．有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落地面的过程中同空气发生剧烈摩擦形成的．下列相关说法正确的是（）A．空气摩擦力对流星做的功等于流星动能的变化量B．重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量C．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的减少量D．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的增加量11、(本题9分)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A．物体一直受到摩擦力作用,大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右12、(本题9分)物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度大小约为11.2km/sB．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。14、（10分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM、ON(2)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1'，碰撞结束时m2的动量为p2(3)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____cm.(保留两位小数)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，在光滑水平桌面上，用手拉住长为L质量为M的铁链，使其1/3垂在桌边．松手后，铁链从桌边滑下，取桌面为零势能面．（1）求整条铁链开始时的重力势能为多少？（2）求铁链末端经过桌边时运动速度是多少？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。水平桌面右侧有一竖直放置的圆弧轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量m=0.4kg的小物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放弹簧后物块沿粗糙水平桌面运动，从D飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆弧轨道。（不计空气阻力，g取10m/s2）求：（1）小物块飞离D点时速度vD的大小；（2）若圆弧轨道MNP光滑，小物块经过圆弧轨道最低点N时对圆弧轨道的压力FN的大小；（3）若小物块m刚好能达到圆弧轨道最高点M，整个运动过程中其克服摩擦力做的功为8J，则开始被压缩的弹簧的弹性势能Ep至少为多少焦耳？17、（12分）(本题9分)如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.0×10-5C，质量m=4.0×10-3kg。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v。

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、B【解析】

由解得：①②③④

A.因引力与卫星的质量有关，因质量关系不知，则其受力不可知，故A错误；B.由可知周期大的轨道半径大，故B正确；C.由可知轨道半径大的线速度小，故C错误；D.由可知轨道半径大的加速度小，故D错误；2、C【解析】

将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，得绳子速率为：v绳=vcosθ；而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为：vm=v绳=vcosθ；故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解为竖直向下和水平向右，如图得到v=v绳sinθ，一定注意合运动是物体的实际运动.3、B【解析】

A.用洗衣机脱水，是利用了离心现象，故A正确。B.汽车转弯时要减速，是防止离心现象，故B错误。C.用离心沉淀器分离物质，是利用了离心现象，故C正确。D.转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水，是利用了离心现象，故D正确。本题选不是利用离心现象的，故选B。4、B【解析】试题分析：根据（轻）绳子只能提供拉力的特点和对B点受力分析结合平衡条件可知：图甲、乙、丁中的BC不能用绳子代替，图乙中的AB不能用绳子代替，B正确，ACD错误．考点：本题考查平衡条件及绳、杆的施力特点．5、C【解析】

根据万有引力公式即可判断地球和月球对嫦娥四号的引力变化。【详解】根据万有引力公式，可知在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中，离地球越来越远，所以地球对嫦娥四号的引力逐渐减小，离月球越来越近，所以月球对嫦娥四号的引力逐渐增大，故C正确，ABD错误。【点睛】本题主要考查了万有引力公式的简单应用，属于基础题。6、C【解析】

A.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错误；B.卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；C.卫星的速度的大小不变，选项C正确；D.卫星只受到万有引力作用，选项D错误．7、BC【解析】

AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误。8、AD【解析】

AB、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力，由牛顿第二定律可知，aA＞aB，故A正确，B错误；CD、沿电场线方向电势逐渐降低，知a点的电势大于b点的电势；因电子带负电，故a点的电势能小于b点的电势能，故C错误，D正确。9、BC【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。10、BC【解析】

由动能定理得：流星动能的变化量等于流星所受合外力对流星所做的总功，而流星所受的合外力为地球的吸引力与摩擦力的合力，故地球对流星的吸引力与空气摩擦力对流星做的总功等于流星动能的变化量，A错误；由功能关系得：重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化；流星下坠的过程中，重力对流星做正功，故重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量，B正确；根据功能关系得：物体机械能的变化量等于除重力（系统弹力）之外的其它力对物体做的功；流星下坠的过程中，除重力之外的其它力为摩擦力，摩擦力对流星做负功，故流星的机械能会减小，C正确，D错误．11、BC【解析】A、物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右，大小，物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物体的速度与传送带相等，即为，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起匀速运动，故A错误，BC正确；D、物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，故D错误．点睛：解答时要主要当物块达到与传送速度相等后便不再加速，而是与传送带一起匀速运动，此后就不受摩擦力作用了．12、CD【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错．R越大，速度越小，所以B对．要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对．，所以D对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.791.75(1.76也给分)【解析】

[1]点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：此过程中物体动能的增加量：代入数据可得14、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根据动量守恒定律，有m小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有mmx1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为m故实验还需完成的必要步骤是：AD（2）[2]碰撞前后总动量的比值p（3）[3]小球发生弹性碰撞时，被碰小球平抛射程最大，有mm代入OP，得ON=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)【解析】试题分析：松手后，铁链在运动过程中，受重力和桌面的支持力，支持力的方向与运动方向垂直，对铁链不做功，只是垂在桌外部分的重力做功，因此，从松手到铁链离开桌边，铁链的机械能守恒．(1)取桌