河北省景县中学2022年物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg2、(本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则A．两球的线速度大小相等B．两球的角速度大小相等C．两球对轨道的压力相等D．两球的重力势能相等3、(本题9分)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm4、(本题9分)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星的圆形绕月轨道距月球表面分别约为200km和100km.当它们在绕月轨道上运行时,两者相比,“嫦娥二号”的()A．周期较小 B．线速度较小C．角速度较小 D．向心加速度较小5、(本题9分)一绝缘小球A（可视为质点），带+3Q的电荷量，在距A球为r的B点处电场强度为E；现拿一同样大小的小球C（带-Q的电荷量）去接触A球后再移走C球，则此时B点处的电场强度为：A． B． C．E D．3E6、(本题9分)某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同.如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是A．盐水柱a和b电阻之比为3:5B．通过盐水柱a和b电流之比为3:5C．盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5D．电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零7、(本题9分)如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）A．小球做平抛运动的初速度为10m/sB．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/sC．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1D．小球从B运动到D的时间为0.7s8、(本题9分)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α．则红蜡块R的（）A．分位移y与x成正比B．分位移y的平方与x成正比C．合速度v的大小与时间t成正比D．tanα与时间t成正比9、台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律10、(本题9分)在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶（如图），然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，下列说法正确的是（）A．杠铃的重力势能一直增加B．合力对杠铃一直做正功C．谌利军对杠铃做功的功率一直增大D．谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小11、(本题9分)2015年10月4日，根据新华社“新华国际”客户端报道，太空本是广袤无垠的空间，却由于人类活动频繁而日益拥挤，科学家们担心，数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球同步卫星的说法正确的是A．同步卫星的线速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飞船的周期约为90分钟，则其轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小C．知道地球同步卫星的轨道半径和周期可以计算出它和地球间的引力D．如果已知地球半径结合地球自转周期与地面的重力加速度可估算出地球同步卫星距地面的高度12、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:5二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)验证“力的平行四边形法则”实验如图所示。A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图甲中弹簧秤B的读数为_______N；（2）图乙中的F和平行四边形画出的F'两力中，方向一定沿OA方向的是______；（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有_________A．两细绳的方向B．橡皮筋的原长C．两弹簧秤的示数D．结点O的位置（4）本实验中，若将细绳换成橡皮筋，其它操作不变，则实验结果_________发生变化。(选填“会”或“不会”)14、（10分）如图所示为“验证机械能守恒定律的实验装置示意图(1)某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位:cm)，重锤的质量为m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为_____J，动能的增加量为_____J.(要求计算结果均保留三位有效数字)(2)在实验过程中，以下说法正确的是______A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此纸带越短越好B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤C．测出重物下落时间t，通过自由落体规律计算出纸带上某点的瞬时速度D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证三、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，一个质量为1.0×10-4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为37°.小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带的电量为多少?(2)杆上A、B两点相距10cm，小球由A运动至B电场力所做的功多大?A、B两点的电势差UAB为多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)16、（12分）(本题9分)一辆汽车以恒定速率驶上一座拱形桥，已知拱桥面的圆弧半径为50m，g＝10m/s1．(1)若要求汽车在经过最高点后不离开桥面，则它的速度不能超过多少？(1)若汽车的速率为10m/s，则质量为50kg的乘客对座位的压力多大？17、（12分）(本题9分)如图为一可视为质点的物体，在倾角θ＝30°的固定斜面上，向下轻轻一推，它恰好匀速下滑．已知斜面长度为L＝5m．求：欲使物体由斜面底端开始，沿斜面冲到顶端，物体上滑时的初速度至少为多大？(g取10m/s2)

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】

在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向2、C【解析】小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有mgR＝mv2，所以，线速度v＝；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；角速度，两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；由牛顿第二定律可得：小球对轨道的压力FN＝mg+＝3mg，故两球对轨道的压力相等，故C正确；两球开始的高度相同，机械能相同，因机械能守恒，则在最低点时的机械能相同，故D正确；故选CD．3、A【解析】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMm4、A【解析】试题分析：由万有引力充当向心力知；解得：，距月球表面越近，周期越小，故A项正确；，距月球表面越近，线速度越大，故B项错误；，距月球表面越近，角速度越大，故C错误；，距月球表面越近，向心加速度越大，故D错误．故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列得，然后求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．5、A【解析】

根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为；而当小球C和A接触移走后，两者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为；可知；故B、C、D错误，A正确.6、B【解析】

A.根据电阻定律可知，横截面积之比为3:5，电阻之比为5:3，故A错误；B.两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；C.由电流的微观表达式I=nesv，结合电流与横截面积关系可知电荷移动速率之比1:1，故C错误；D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误.7、CD【解析】

A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C．小球在P点的向心加速度为：.故C正确.D．小球在BC段的时间为：，则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D正确.8、BD【解析】试题分析：红蜡烛在竖直方向做匀速运动，则y=v0t；在水平方向，解得：，选项A错误，B正确；蜡烛的合速度：，故选项C错误；，即tanα与时间t成正比，选项D正确；故选BD.考点：运动的合成.9、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.10、AD【解析】

A.杠铃相对于地面的高度不断上升，所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加。故A正确；B.杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小，合力先做正功后做负功。故B错误；CD.谌利军对杠铃做功的功率P=Fv，F先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后减小，所以功率先增大后减小。故C错误，D正确。11、BD【解析】

A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误；B、根据开普勒第三定律可知，神舟系列飞船的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，故B正确；C、根据，由于地球同步卫星的质量未知，故不能求出计算出它和地球间的引力，故C错误；D、在地表面附件，，对地球同步卫星则有，联立解得，即算出地球同步卫星距地面的高度，故D正确；故选BD．12、AC【解析】

A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、11.40FACD不会【解析】（1）图甲中弹簧秤B的读数为：11N+0.40N=11.40N；

（2）F1与F2的合力的实际值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值F′．因此方向一定沿AO方向的是F．

（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有：两细绳的方向、两弹簧秤的示数和结点O的位置；故选ACD.（4）由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果。点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义，同时要熟练应用所学基本规律来解答实验问题。14、0.5500.545D【解析】

（1）[1]重物的重力势能比开始下落时减少量为：ΔE[2]B点的瞬时速度为：v则重物动能的增加量：Δ（2）[3]A、实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，但是纸带不是越短越好，故A错误；

B、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，可以不测量重物的质量，故B错误；

C、不能根据v=gt求出瞬时速度，否则就默认了机械能守恒，失去验证的意义，故C错误；

D、若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证，故D正确。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分