2022年湖北省恩施州高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、(本题9分)汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是()A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，一质量为m的小圆环，套在一竖直固定的光滑轻杆上，用一跨过光滑定滑轮的细绳拉住，在力F作用下，让小圆环由位置A（AO在同一水平面上）缓慢运动到B点，已知此时细绳BO段长为l，与轻杆的夹角为θ，重力加速度为g，则此过程中力F所做的功为A．-mglcosθ B．-Fl（1-sinθ）C．-Flcos2θ D．无法确定3、(本题9分)如图所示，一个花洒喷水头挂在竖直墙上。开启水龙头后，假设喷水头出水速度不变，喷出的水在空中做平抛运动，则下列说法正确的是A．喷水头越高，水落地时速度越小B．水落地时的速度与喷水头高度无关C．喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长D．水从喷出到落地所需时间与喷水头高度无关4、我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍5、(本题9分)如图（a），用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2。根据图（b）可知（）A．物体的质量m＝2kgB．斜面的倾角θ＝37°C．加速度为6m/s2时物体的速度v＝18m/sD．物体能静止在斜面上所施加的最小水平外力Fmin＝12N6、(本题9分)当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）A． B．C． D．7、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动8、如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=110sin100πt（V），则A．电压表的示数为11VB．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小9、(本题9分)如图所示，质量分别为、的两个小球、静止在光滑的水平面上，若以方向水平向右大小为的速度与发生弹性正碰，碰撞历时，则（）A．碰撞过程中两球的动量变化相同B．碰后球的速度大小为，方向水平向右C．在碰並撞过程中受到的冲最大小为D．在碰撞过程中受到的平均作用力大小为10、(本题9分)在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m11、(本题9分)如图所示的电路中，当R3的滑动头向右滑动时，以下判断正确的是A．电流表示数变大 B．电容器带电量减小C．电压表示数变大 D．R1消耗功率变小12、(本题9分)甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x＝6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是()A．当t＝4s时两车相遇B．当t＝4s时甲车在前，乙车在后C．两车有两次相遇D．两车有三次相遇二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有________和________A．应使坐标纸上竖线与重垂线平行B．斜槽轨道须选用光滑的C．斜槽轨道末端须调整水平D．应将坐标纸上确定的点用直线依次连接（2）若用每秒可以拍摄20帧照片的像机连拍小球做平抛运动的几张连续照片，在坐标纸高0.5m的条件下，最多可以得到小球在坐标纸上的位置点为________A．3个B．7个C．16个D．60个（3）小球水平抛出后，在部分坐标纸上得到小球的位置点如图所示.图中坐标纸每小格的边长为l，P1、P2和P3是小球平抛连续经过的3个点。已知重力加速度为g。则小球从P1运动到P2所用的时间为________，小球抛出后的水平速度为________.14、（10分）(本题9分)某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：A．按图示安装好器材。B．将电火花计时器接到电源上。C．接通电源后释放纸带，打出一条纸带。D．换用另外的纸带，重复步骤C。E．选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等请回答下列问题：（1）为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有_____（填正确选项前的字母）。A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流电源E．110V的交流电源（1）实验中，夹子与重物的质量m＝150g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图乙所示，为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点。已知打点计时器每隔0.01s打一个点，当地的重力加速度g＝9.80m/s1．选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP＝_____J．B点的瞬时速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效数字）。（3）在步骤（E）中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v1为纵轴，画出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为_____（不计一切阻力）。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)图中给出了一段“s”形单行盘山公路的俯视图。弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r1=8m，r2=10m，弯道2比弯道1高h=10m，有一直道与两弯道圆弧相切，过切点时不计能量损失。质量m=1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。（g取10m/s2）（1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1的大小；（2）汽车以v1进入直道，以P=50kW的恒定功率直线行驶了t=6s进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求在直道上摩擦阻力对汽车做的功Wf？16、（12分）(本题9分)质量为m1＝10g的小球在光滑的水平桌面上以v1＝30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m2＝50g的小球以v2＝10cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好静止，则碰后小球m1的速度大小、方向如何？17、（12分）(本题9分)两平行板间有水平匀强电场，一根长为L,不可伸长的不导电细绳的一端连着一个质量为m、带电量为q的小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与电场线平行，然后无初速度释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ=37°（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：（1）匀强电场的场强的大小；（2）小球到最低点的速度的大小；（3）经过最低点时，细线对小球的拉力的大小。

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、C【解析】

根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，AB错误；由M向N减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90°，故C正确、D错误．2、A【解析】

小圆环由A（AO在同一水平面上）缓慢运动到B点过程中，应用动能定理可得：，解得：此过程中力F所做的功．A．与计算结果相符，故A项正确．B．与计算结果不符，故B项错误．C．与计算结果不符，故C项错误．D．可以进行计算，故D项错误．3、C【解析】

AB．水落地时的速度，可知喷水头越高，水落地时速度越大，选项AB错误；CD．根据可知，喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长，选项C正确，D错误.4、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。5、B【解析】AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图：x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma①y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0②从图象中取两个点（20N，代入①式解得：m=2kg，θ=37°所以物体的重力G=20N，斜面的倾角为θ=37°，故A错误，B正确；CD、当a=0时，可解得F=15N，即最小拉力为15N，题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s点睛：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息。6、C【解析】

A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；7、BCD【解析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．8、BD【解析】

根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。9、BCD【解析】

碰撞过程中两球所受的冲量大小相等方向相反，则两球的动量变化大小相同，方向相反，选项A错误；由动量守恒定律可得：；由能量关系：，联立解得：v1=-1m/s（方向向左）；v2=2m/s，方向向右；选项B正确；A在碰撞过程中受到的冲最大小为，选项C正确；A在碰撞过程中受到的平均作用力大小为，选项D正确；故选BCD.10、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．11、AB【解析】

当R3的滑动头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，电流变大，则电流表示数变大，电阻R1两端电压变大，R1消耗功率变大，则R3两端的电压减小，电压表的示数变小，故A正确，CD错误。电容器的电压等于变阻器两端的电压，由上分析可知其电压减小，由Q=CU知，带电量减小，故B正确。12、BD【解析】

根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，可确定何时两车相遇．能够根据两车的运动过程，分析两车在过程中的相对位置，判断能相遇几次．【详解】速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知当t=4s时，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移为x甲=12×（16+8）×4m=48m，乙的位移为x乙=12×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。开始时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m。故A错误，B正确。t=4s时，甲车在前，乙车在后，所以两车第一次相遇发生在4s之前。当t=6s时，甲的位移为12【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ACB5lg5gl【解析】

第一空.第二空.小球在竖直平面内做平抛运动，所以坐标纸应在竖直平面内，故A正确；小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C正确；连线时应将坐标纸上尽可能多的点连接起来，不在线上的点分居线的两侧，故D错误；

第二空.每两张照片的时间间隔T＝120s，小球在坐标纸所在平面下落的总时间t0＝2hg＝2×0.510s＝0.1s，因为t0T0＝0.1第四空.根据水平方向做匀速直线运动知小球的初速度为v014、CE0.4901.95【解析】

（1）实验中不需要重锤的质量，因此不需要天平，通过打点计时器计算时间，故不需要秒表。