河北省保定市长城高级中学2021-2022学年物理高一下期末达标测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，从一根空心竖直钢管A的上端沿直径方向向管内水平射入一小钢球，球与钢管相碰撞后落地（球每次与管壁碰撞时间极短且无机械能损失）。若换一根等高但内径较粗的钢管B，用同样的方法射人此钢球，则运动时间（）A．在两管中的运动时间一样长 B．在B管中的运动时间长C．在A管中的运动时间长 D．无法确定2、(本题9分)如图所示，半径分别为R和2R的两个圆盘A、B处于水平面内，两者边缘接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴O1及O2转动.一个可视为质点的小滑块位于转盘B上的C点，与转轴O2的距离为R.已知滑块与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘B发生相对运动时，转盘A的角速度大小为A． B．2 C． D．3、(本题9分)一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为，则该探月卫星绕月运行的速率约为（）A． B．C． D．4、(本题9分)如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两个小球在同一直线上运动．两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为8kg·m/s，运动过程中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4kg·m/s，则()A．右方为A球，碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶3B．右方为A球，碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶6C．左方为A球，碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶3D．左方为A球，碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶65、(本题9分)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线已知一小球从M点出发，以初速沿管道MPN运动，到N点的速率为，所需的时间为；若该小球仍由M点以相同初速出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为，所需时间为则A．，B．，C．，D．，6、(本题9分)物体在一条直线上运动，图中正确描述物体t＝0从静止开始做匀加速中途匀速运动一段时间后再匀减速至静止的v－t图象是()A．B．C．D．7、(本题9分)图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，且在点速度垂直于电场线，则根据此图可知（）A．带电粒子带正电B．带电粒子在两点的受力方向竖直向下C．带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度D．带电粒子在点的速度小于在点的速度8、(本题9分)如图，光滑绝缘水平面上，在坐标x1=2L、x2=-2L分别放置正电荷+QA、+QB且QA=9QB．两电荷连线上电势φ与位置x之间的关系图像如图，x＝L点为图线的最低点，若在x＝1．5L的位置处由静止释放一个质量为m、电荷量为＋q的试探电荷，则下列说法正确的是（）A．x=L处场强为0B．试探电荷+q在x=L处速度最大C．试探电荷+q在x=L点电势能为零D．试探电荷+q在x=-1．5L和x=1．5L之间做往复运动9、(本题9分)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较()A．子弹的末速度大小相等B．系统产生的热量一样多C．子弹对滑块做的功不相同D．子弹和滑块间的水平作用力一样大10、(本题9分)如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的11、下列叙述中正确的是（）A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动12、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的装置“研究平抛物体的运动”。其主要实验步骤如下：（a）将弧形斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面边缘处。（b）用图钉将白纸钉在薄木板上，用支架将木板竖直固定。（c）将小球从斜槽上释放，在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨迹（1）在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的____________。A．秒表B．天平C．重锤线D．测力计(2)在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择_____A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．塑料小球(3)在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差________?A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一高度静止释放(4)在该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点O，并用重锤线过O作竖直线，标系的y轴。图1为甲、乙两位同学关于坐标原点及x轴、y轴的确定，其中做法正确的__________(选填“甲”或“乙”)（5）在该实验中，某同学正确地确定了坐标原点及坐标轴后，描绘出小球在同时刻所通过的三个位置A、B、C，相邻的两个位置间的水平距离均为x，测得x=10.00cm，A、B间的竖直距离y1=4.78cm，A、C间的竖直距离y2=19.36cm。如图2所示。（重力加速度g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量导出小球做平抛运动的初速度的公式为v0=________(用题中所给字母表示。代入数据得到小球的初速度值为________m/s。14、（10分）物理学家于2002年9月评出十个最“美”的物理实验，这种“美”是一种经验概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各学科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最“美”的实验.在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球运动的路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，而伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、时间用表示），亚里士多德的预言：_______：伽利略的结论：_________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一主要因素。在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验，目的是减小铜球运动过程中__________，同时抓住__________这一主要因素.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)我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。高速磁悬浮具有速度高、噪音低、震动小、载客量大、安全可靠、耐候准点等优点。若试验车的总质量为m，发动机的额定功率为P，在水平轨道行驶时所受阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：（1）试验样车以额定功率启动后能达到的最大速度；（2）某次启动测试中，试验样车由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以3.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后A球静止．已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大小；(2)碰撞过程A对B平均作用力的大小．17、（12分）(本题9分)如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R＝0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔．已知摆线长L＝1m，θ＝60°，小球质量为m＝0.5kg，D点与小孔A的水平距离s＝1m，g取10m/s1．(1)摆线能承受的最大拉力为多大？(1)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围．

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】由于钢球水平抛入，所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速直线运动，根据题意：两钢管等高，由自由落体公式：h=12gt2点睛：曲线运动一般可看成两个垂直方向的分运动，将曲线运动分解成两个直线运动．注意两分运动的时间与实际运动的时间是相等的.2、B【解析】

对小滑块向心力等于最大静摩擦力，μmg=mRω2，所以大圆盘转动的角速度为，B点的角速度为，所以A点的线速度大小为，则A点的角速度为.A.与计算结果不相符；故A错误.B.与计算结果相符；故B正确.C.与计算结果不相符；故C错误.D.与计算结果不相符；故D错误.3、B【解析】

对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需向心力，即，所以，第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于中心天体半径，所以，所以．A.，选项A不符合题意；B.，选项B符合题意；C.，选项C不符合题意；D.，选项D不符合题意；4、C【解析】

向右为正方向，A、B两球的动量均为正，两球速度方向向右，要想两球相碰，左侧球速度较大；两球质量关系为mB＝2mA，A、B两球的动量均为8kg·m/s，A球质量较小，速度较大；则左侧球为A球．碰撞后A球的动量增量为－4kg·m/s，则碰后A球动量为4kg·m/s；据动量守恒可得，碰后B球动量为12kg·m/s；两球质量关系为mB＝2mA，据可得．故选C．5、A【解析】试题分析：根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系，结合小球的运动情况，分析平均速率关系，即可得到结论．解：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v1．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t1．故A正确．故选A【点评】解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比．6、D【解析】A、此图表示物体先匀加速运动，接着做匀速运动，最后做匀加速运动，与题不符，故A错误。B、此图表示物体先匀减速运动，接着停止运动一段时间，最后做匀加速运动，与题不符，故B错误。C、此图表示物体先匀加速运动，接着做匀速运动，最后出现时光倒流的现象，是不可能的，故C错误。D、此图表示物体先匀加速运动，接着做匀速运动，最后做匀减速运动，与题相符，故D正确。故选D。【点睛】匀变速直线运动，v-t图象是倾斜的直线，平行于t轴的直线表示匀速直线运动，根据图象的形状分析物体的运动情况．7、BCD【解析】

AB．假定粒子由a到b运动，由图可知，粒子偏向下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误，B正确；C．由于在a、b两处所受的电场力向下，所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度，故C正确；D．由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b速度较大，所以带电粒子在点的速度小于在点的速度，故D正确；故选BCD．【点睛】由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大．8、AB【解析】试题分析:A、据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，选项A正确．B、小球在1．5L处受到的电场力向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故B正确．C、由功能关系知，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，而知，电势能在x=L处最小但不为零，选项C错误．D、根据动能定理得：当qU=0-0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向右最远能到达x>0点处，然后小球向右运动，小球将以x=L点为中心作往复运动，故D错误．故选AB．考点：考查电势差与电场强度的关系．名师点睛：本题要准确理解图象斜率的意义，在电场中运用动能定理时要注意电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式WAB=qUAB，注意各量都要代入符号．9、AB【解析】试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．考点：能量守恒定律，动量守恒定律【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用．10、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．11、CD【解析】

如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。A.A选项与分析不符，A错误B.B选项与分析不符，B错误C.C选项与分析相符，C正确D.D选项与分析相符，D正确12、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CAAD乙1.0m/s【解析】

（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故应选C。（2）[2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确，BCD错误；故选A。（3）[3]实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平，以保证做平抛运动，故A正确；每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑，也不需要平衡摩擦力，只要到达底端的速度相同即可，故BC错误；每次实验中小球必须由静止释放，初始位置必须相同，故D正确。故应选AD。（4）[4]坐标系的原点应该放在小球的球心，所以乙同学做法正确（5）[5][6]竖直方向，根据匀变速直线运动的推论：△y=（y2-y1）-y1-=gT2①水平方向：x=v0T②由①②式解得：代入数据可得：v0=1.0m/s；14、摩擦阻力重力【解析】

[1]亚里士多德的预言：铜球的运动速度是均匀不变的，即；[2]伽利略的结论：铜球运动的路程与