河北省部分重点中学2021-2022学年高一物理第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)自行车在水平路面上运动如图所示，则（）A．①可能是合外力的方向B．②可能是速度的方向C．③可能是加速度的方向D．④可能是向心加速度的方向2、(本题9分)如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的图，则在上升过程中（）A．时，部件属于失重状态B．至时，部件的速度在减小C．至时，部件的机械能守恒D．时，部件所受拉力小于重力3、(本题9分)质量为1kg的物体，在水平面做直线运动,初速度大小为8m/s。它在一个水平力作用下，经一段时间后速度变为2m/s，方向与初速度方向相反。则在这段时间内物体动量的变化量为A．10，方向与初速度方向相反B．10，方向与初速度方向相同C．6，方向与初速度方向相反D．6，方向与初速度方向相同4、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中A．重力势能增加了B．机械能损失了mghC．动能损失了mghD．物体所受的合外力对物体做功为5、(本题9分)如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是A．a和c的线速度相等B．b、c和d角速度相等C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4D．aa:ab:ac:ad=2:1:2:46、魔方，英文名为Rubik′sCube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()A．mga B． C． D．7、(本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．2～6s内拉力做功为40JC．滑动摩擦力的大小为5ND．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J8、(本题9分)“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数处处相同，不考虑空气阻力，则和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（）A．B．C．D．9、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功10、(本题9分)如图所示为人造地球卫星的轨道示意图，其中1为近地圆周轨道，2为椭圆轨道，3为地球同步轨道，其中P、Q为轨道的切点，则下列说法中正确的是A．卫星在1轨道上运行可经过一次加速转移到3轨道上运行B．卫星由1轨道进入2轨道机械能增大C．卫星在轨道1上的运行周期最短D．在轨道2上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减少，机械能增加11、(本题9分)如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ，杆以O点为支点绕竖直轴旋转，质量为m的小球套在杆上可自由滑动，当杆旋转角速度为ω1时，小球可在A处的水平面内旋转，当杆旋转角速度为ω2时，小球可在B处的水平面内旋转，设球对杆的压力分别为N1和N2，则（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω212、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了35二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于点当细线被拉直时点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB碰后动量分别为P’A、P’B)，则PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______14、（10分）(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中与B相连的弹簧测力计的示数为________N．（2）在实验中，如果只将OB、OC绳换成橡皮筋，其他步骤保持不变，那么实验结果_________（选填“会”或“不会”）发生变化．（3）在本实验中，F1和F2表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则各图中符合实验事实的是（）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）质量M＝0.6kg的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t＝0时，两个质量都为m＝0.2kg的小物体A和B，分别从小车的左端和右端以水平速度m/s和m/s同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度；（2）车的长度是多少？（3）从A、B开始运动计时，经8s小车离原位置的距离.16、（12分）(本题9分)柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气虹与活塞间有柴油与空气的混合物．在重锤与桩碰摊的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为，锤在桩帽以上高度为处（如图）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上，同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这过程的时间极短．随后，桩在泥土中向下移动一距离．已知锤反跳后到达最高点时，锺与已停下的桩子之间的距离也为（如图2）．已知，，，，重力加速度，混合物的质量不计，设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力是恒力，求：（1）重锤与桩子发生碰撞之前的速度大小；（2）重锤与桩子发生碰后即将分离瞬间，桩子的速度大小；（3）桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力的大小．17、（12分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．（1）定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？（2）求出电源的电动势和内阻．

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】

当合力（加速度）的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：速度方向沿着曲线上该点的切线方向；轨迹夹在合力（加速度）与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。根据该特点知，只有③可能是加速度的方向，故C正确，ABD错误。2、D【解析】

A．当时，加速度向上，部件属于超重状态，故A错误；B．当至时，部件的加速度在减小，但始终大于零，部件仍处于加速状态，速度增大，故B错误；C．至时，部件加速度为零，做匀速直线运动，部件的动能不变，但重力势能却不断增大，所以部件的机械能增大，机械能不守恒，故C错误；D．时，加速度向下，部件属于失重状态，部件所受拉力小于重力，故D正确。故选D。3、A【解析】

规定初速度方向为正方向，物体初状态的动量为：，末状态的动量为：，则动量的变化量为：，负号表示方向，可知动量变化量的方向与初速度方向相反，A正确。4、D【解析】A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．B、根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小为，物体克服摩擦力做功为，所以物体的机械能损失了．故B错误．C、D、合外力对物体做功为，则根据动能定理得知物体动能损失了,故C错误，D正确．故选D．【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．5、D【解析】

A.a、c两点为同缘转动，则线速度大小相等，选项A正确；B.b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，选项B正确；C.因va:vc=1:1；b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，根据v=rω，则vb:vc:vd=1:2:4，则va:vb:vc:vd=2:1:2:4，选项C正确；D.根据a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，选项D错误.此题选择不正确的选项，故选D.6、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，则推力对它做功至少为；A.mga，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；7、AB【解析】

A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到f＝FNN，故C项不合题意.D.2s～6s内滑动摩擦力做功为W＝-fx′（4×6）J＝-40J，故D项不合题意.8、BC【解析】

AB.对整个过程，由动能定理得：解得：A错误B正确。CD.再对整个过程，根据动能定理得解得，运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功，C正确D错误。9、CD【解析】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．10、BC【解析】

A.卫星从1轨道转移到3轨道上运行，需要在P点和Q点加速两次。故A错误；B.卫星由1轨道进入2轨道需要在P点点火加速，所以机械能增大。故B正确；C.根据开普勒第三定律可知，轨道半径最小的1轨道的周期最小。故C正确；D.卫星在椭圆轨道2上自由运行时，只有万有引力对它做功，其机械能守恒，则它在P点的机械能等于在Q点的机械能．故D错误．11、AD【解析】

对小球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，N=，可知支持力大小相等，则压力大小相等．故A正确、B错误．根据＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正确，C错误．故选AD．【点睛】解决本题的关键是画出小球的受力图，找到小球做圆周运动的圆心，然后确定向心力，结合牛顿第二定律进行求解．12、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加2故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mA2gL(1-cosα)【解析】

[1]小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mAgL（1-cosα）=12mAvA2解得：vA则p[2]同理，碰后A的速度v'p[3]碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vBt，竖直方向H=12gt2vB=Sg2H则p14、（1）1．82（1）不会（3）B【解析】试题分析：（1）弹簧测力计的每一格代表2．1N，所以图中B的示数为1．82N．（1）在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变；（3）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，而F与F1、F1组成平行四边形，故只有B符合题意；故选B考点：验证力的平行四边形定则【名师点睛】探究求合力的方法是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法．一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析．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）0.6m/s（2）6.8m（3）3.84m【解析】

解：（1）设物体A、B相对于车停止滑动时，车速为v，根据动量守恒定律有：代入数据解得：v=0.6m/s，方向向右．（2）设物体A、B在车上相对于车滑动的距离分别为L1、L2，车长为L，由功能关系有:又L≥L1+L2代入数据解得L≥6.8m，即L至少为6.8m（3）当B向左减速到零时，A向右减速，且两者加速度大小都为m/s2对小车受力分析可知，小车受到两个大小相等、方向相反的滑动摩擦力作用，故小车没有动则B向左减速到零的时间为s此时A的速度为m/s当B减速到