2022届河北省衡水市安平中学高一物理第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是()A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D．无法比较以上四点的电场强度值2、(本题9分)如图所示，质量相同的两个小球A、B，其中小球A带负电，小球B带正电，但电荷量不等量，二者电荷量的值满足：，通过绝缘轻弹簧连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加以水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在轻弹簧第一次伸到最长的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是A．因为小球A、B的质量相等，故系统总动量始终为零B．虽然小球A、B的质量相等，但是系统总动量仍然不断增加C．小球B的动能先增加后减小，弹簧的弹性势能不断增大D．当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，小球A的动能最大3、(本题9分)1．(本题9分)对于公式v＝v0＋at，下列说法正确的是()A．适用于任何变速运动B．只适用于匀加速直线运动C．适用于任何匀变速直线运动D．v0和v只能是正值，不可能为负值4、如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有()A．它们的落地时间相同B．运动过程中重力做的功相等C．它们落地时的速度相同D．它们落地时重力的瞬时功率相等5、(本题9分)质量为ｍ的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是A．物体的重力势能减少mgh/3B．物体的机械能减少2mgh/3C．物体的动能增加mgh/3D．重力做功2mgh/36、(本题9分)用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零7、(本题9分)一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么0—t和t—3t两段时间内，下列说法正确的是（）A．加速度大小之比为2:1B．位移大小之比为1:2C．平均速度大小之比为1:2D．平均速度大小之比为1:18、(本题9分)轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是()A．系统的弹性势能不变B．系统的弹性势能增加C．系统的机械能不变D．系统的机械能增加9、(本题9分)物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动，对各个力做功情况描述正确地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做负功 D．推力F做正功10、(本题9分)如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为、重力的瞬时功率为P、绳子拉力为F，向心加速度为a，若不改变小球的质量，把悬线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下面说法正确的是A．改变悬线长度之后最低点的速度变为原来的倍B．改变悬线长度之后最低点的重力瞬时功率P是原来的倍C．改变悬线长度前后最低点绳子拉力F都等于小球重力的3倍D．改变悬线长度前后最低点向心加速度a都等于重力加速度的3倍11、(本题9分)如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为m，B球质量为3m，C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，则（）A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为gB．剪断绳子瞬间，C球的加速度为gC．A球能上升的最大高度为2hD．A球能上升的最大高度为1.6h12、(本题9分)如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从某一高度摆下．当小球经过最低点时，下列说法正确的是（）A．细绳对小球拉力的方向竖直向上B．细绳对小球拉力的大小等于重力C．小球经过最低点的速度越大，细绳对小球的拉力越大D．细绳对小球的拉力大小与小球经过最低点的速度大小无关二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________。(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球的初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛物体运动”的实验中,(1)不引起实验误差的原因有____A．小球运动时与白纸相接触B．确定Oy轴时,没有用重垂线C．斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦D．小球从斜槽上的不同位置由静止释放(2)在一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球的三个位置,如图所示,则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s;平抛运动的初位置坐标为_______（如图，以O为原点，水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴的正方向,g取10m/s2)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，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．当小球经过最高点时，速度大小为．求：（1）小球到达最高时杆对球的作用力；（2）当小球经过最低点时，杆对球的作用力的大小，求小球线速度的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，平行板电容器两极板正对且倾斜放置，下极板接地，电容器电容C=10-8F，板间距离d=3cm,两极板分别带等量的异种电荷，电量Q=1x10-6c.一电荷量q=3x10-10C,质量m=8x10-8kg带负电的油滴以vo=0.5m/s的速度自AB板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从CD板右边缘水平飞出，g取10m/s2,不计空气阻力.求:(1)两极板之间的电压U;(2)油滴运动到AD中点时的电势能Ep:(3)带电粒子从电场中飞出时的速度大小v.17、（12分）(本题9分)质量为m=2kg的木块，由水平光滑轨道滑向半径R=0.4m竖直半圆光滑轨道，到最高点C后，水平飞出，落在水平轨道上的B点处，如图所示。g=10m/s2(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C，a.求其水平位移；b.求其着地速度；(2)若发现物块的水平位移为1.6m，求物块对轨道的压力大小。

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】

AB.图线斜率的绝对值Fq，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。2、B【解析】

AB.小球A受到的电场力大小为FA=qAE，方向水平向右。小球B受到的电场力大小为FB=qBE，方向水平向左，由于qA＞qB，则FA＞FB，系统的合外力不为零，所以系统的总动量不守恒。合外力冲量大于零，根据动量定理知：系统的总动量不断增加，故A错误，B正确；C.当两球的速度第一次相同时，弹簧第一次伸到最长，根据动量定理知I合=△P，由于I合方向水平向左，所以弹簧第一次伸到最长时两球的速度方向均水平向左，则小球B的动能先增加后减小至零再增加，弹簧的弹性势能不断增大，故C错误；

D.当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，B球的动能最大。对于A球，小球A所受电场力与弹簧的弹力大小相等时A球的动能最大，由于FA＞FB，所以小球A的动能最大，小球B所受电场力小于弹簧的弹力大小，故D错误。故选B.点睛：此题的物理过程比较复杂；关键是通过分析球所受的弹力和电场力的大小关系来确定球的运动情况；注意速度相等是弹簧最长的临界条件.3、B【解析】试题分析：vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，即匀加速直线运动和匀减速直线运动．解：A、B、C，vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，既能适用于匀加速直线运动，也能适用于匀减速直线运动，但不是任何变速运动，若是非匀变速运动，加速度是变化，不适用．故AB错误，C正确．D、v0和vt可以取正值，也可以取负值．故D错误．故选C【点评】解决本题关键要掌握公式vt=v0+at的适用条件：匀变速直线运动．4、B【解析】

A.设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有：解得：b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据解得：，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；C.因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；D.根据重力做功的瞬时功率公式：，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D错误。5、C【解析】重力势能变化只与重力做功有关，与其他力无关，此过程中，重力做功mgh，所以重力势能减小mgh，D对；A错；由牛顿第二定律mg-F=ma，F=，物体机械能的变化根据“除重力做功以外其他力做功等于机械能的变化”，力F做功，物体机械能减小，B对；动能变化根据合外力做功判断，合外力做功，动能增加，C对；6、C【解析】

A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC.2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意。7、ABD【解析】

A．速度-时间图象的斜率表示加速度，根据可知前ts内与后2ts内速度变化大小相同，所用时间之比为1：2，所以加速度大小之比为2：1，A正确；B．速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移，前ts内为：2ts内的位移为：所以位移大小之比为，B正确。CD．由于位移大小之比为1：2，时间之比为1：2，所以平均速度：所以平均速度大小之比为1：1，C错误；D正确。故选ABD。8、BD【解析】根据力的平衡条件可得F＝mgtanθ，弹簧弹力大小为F弹＝，B位置比A位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A位置到B位置的过程中，系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，所以系统的机械能增加．9、CD【解析】

对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态，故推力等于摩擦力；根据力做功的公式可知重力与位移方向垂直，故重力做功为零；摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功；而推力与运动方向同向，故推力F做正功；物体做匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故AB错误；CD正确。故选CD。10、AC【解析】

A.由机械能守恒定律得，，加倍之后，低点的速度变得为原来的倍，A正确；B.最低点重力与速度垂直，重力的瞬时功率为零，B错误；C.在最低点绳的拉力为，则，则，与无关，C正确；D.向心加速度，D错误。11、AD【解析】

根据平衡条件可得C球的质量为：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间，以A和C为研究对象，根据牛顿第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A项符合题意，B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为：，而后又上升x速度为零，则有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度为：H＝h+x＝1.6h，故C项不合题意，D项符合题意.12、AC【解析】

小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，方向指向圆心，所以细绳对小球拉力的方向竖直向上，，根据向心力公式得：F-mg=m，F=mg+m＞mg，速度越大，拉力越大，故AC正确，BD错误．故选AC．【点睛】本题的关键是知道小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，知道向心力方向指向圆心．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动PQ两球将相碰平抛运动的水平分运动是匀速直线运动0.122.5【解析】

(1)[1]在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；(2)[2][3]让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动；(3)[4]平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；在竖直方向：由△h=gt2可得[5]水平方向：由x=v0t得：[6]位置2竖直分速度为：根据平行四边形定则知，位置2的速度为：14、C；1.5；（-5,5）【解析】

(1)A项：小球运动时不应与木板上白纸接触，防止摩擦而改变运动的轨迹，会造成较大误差，故A会引起实验误差；B项：确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，保证初速度沿水平方向，故B会引起实验误差；C项：只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，故C不会引起实验误差；D项：因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，所以D会引起实验误差，故D会引起实验误差．本题选不会引起实验误差的是，故选C．(2)根据图象，由，代入数据解得：