河北省五个一联盟2022年物理高一下期末监测试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式R＝是一种估算黑洞大小的方法，公式中万有引力常量G＝6.67×10—11N・m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg，假如它变成一个黑洞，则该黑洞的半径约为A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m2、(本题9分)下列图像中能反映物体做匀变速直线运动的是()A．B．C．D．3、(本题9分)一个物体以初速度水平抛出，经一段时间，物体沿竖直方向的位移大小和水平位移大小相等,则物体运动的时间为(不计空气阻力）A．B．C．D．4、如图所示，物体在不可伸长的轻绳作用下竖直向下做匀加速运动，加速度为6m/s²，空气阻力不计。下列关于物体在下降过程中的叙述正确的是（）A．物体重力势能减少量与动能增加量相等B．绳的拉力对物体做正功C．物体机械能一定增大D．绳的拉力做的功等于物体机械能的变化量5、两个相互垂直的分运动，一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动，则其合运动A．可能是直线也可能是曲线运动 B．是匀速圆周运动C．一定是直线运动 D．一定是曲线运动6、(本题9分)在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。B．开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。C．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。D．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了“场”的概念。7、利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒8、(本题9分)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2，若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则()A．乘客与行李同时到达B处B．乘客提前0.5s到达B处C．行李提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处9、如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下列说法中正确的是A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直减小，但速度一定越来越大10、(本题9分)质量为1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为1m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为13JD．在前4m位移过程中克服摩擦力做功为8J11、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg12、(本题9分)一人从高h处以初速度v1．水平拋出一个质量为m的物体，以抛出点为重力势能的零点，不计空气阻力，下列说法正确的是A．人对小球做的功为mv12B．小球落地时的机械能为mv12C．小球落地时重力的瞬时功率为mD．小球落地时的重力势能为1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律．（1）关于这一实验，下列说法中正确的是________.A．必须测量重物质量B．打点计时器可以用4节干电池串联组成电源C．可以用手托住重物，待纸带自由下垂稳定后再释放重物D．先接通电源，再释放纸带（1）小明得到如图所示的纸带，纸带上各点O、A、B、C…是打点计时器打出的点，其中O点为纸带上打出的第一个点，相邻点的时间间隔为0.01s．重物下落高度可从纸带上各点间的距离直接测出．已知当地的重力加速度g，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_________．A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．OE、CE和EG的长度D．AC、BD和EG的长度（3）小明同学用刻度尺测得OA＝9.61cm，OC＝15.89cm，OE＝13.64cm．重物的质量为1.00kg，取g＝9.80m/s1．在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝______J；重物的动能增加量ΔEk＝_______J(结果均保留三位有效数字)．（4）小华同学利用该实验装置测定当地的重力加速度g．打出了一条纸带后，在纸带上测量出了各点到第一个点的距离h，并算出了各点对应的速度v，以h为横轴，以v1为纵轴画出了如图所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是__________．A．重物下落过程受到空气阻力B．先释放重物，再接通打点计时器的电源C．所用电源的频率偏大小华测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g____k(选填“>”、“=”或“<”)．14、（10分）(本题9分)（1）在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是__________.A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次必须由静止释放小球C．记录小球经过不同高度的位置用时,每次必须严格地等距离下降D．固定白纸的木板必须调节成竖直E.每次释放小球的位置必须不同F.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线（2）某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,O为物体运动一段时间后的位置,取为坐标原点,平抛的轨迹如图所示,根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为v0_________m/s,抛出点的坐标为_________(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，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？16、（12分）一飞船绕某星球转动，星球半径R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G。试求：(1)该星球的质量；(2)该星球表面重力加速度；(3)该星球第一宇宙速度。17、（12分）(本题9分)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．

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】

根据题意知，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M=6.0×1024kg，则由史瓦西半径公式：R=求出地球变成一个黑洞的半径=9×10-3m.A.9×10-6m，与结论不相符，选项A错误；B.9×10-3m，与结论相符，选项B正确；C.9m，与结论不相符，选项A错误；D.9×103m，与结论不相符，选项A错误；2、B【解析】x-t图像中图像的斜率表示速度，所以AC的斜率不变，速度不变，故做匀速直线运动，AC错误；B图中速度随时间均匀变化，做匀变速直线运动，B正确；C图中速度恒定不变，即做匀速直线运动，故D错误．3、B【解析】平抛运动在水平方向上的位移和竖直方向上的位移相等，根据vt=gt2得物体运动的时间，故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．4、D【解析】

对物体受力分析，由牛顿第二定律有因，方向向下，则可知绳有拉力向上。A．对物体由动能定理，有结合功能关系可得物体重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；B．拉力与物体的运动方向相反，故拉力对物体做负功，故B错误；C．除重力以外的拉力对物体做负功，由功能关系可知物体的机械能减小，故C错误；D．由功能关系可知拉力对物体做功衡量物体机械能的变化，故D正确。故选D。5、D【解析】两个分运动一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动，只有一个方向上有加速度，则合加速度的方向就在该方向上，所以合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合运动为曲线运动．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解决本题的关键知道速度的方向和加速度的方向在同一条直线上，做直线运动，不在同一条直线上，做曲线运动．6、A【解析】

A.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；B.牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。C.开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。D.库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了“场”的概念，选项D错误。7、AC【解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．8、BD【解析】

行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，由牛顿第二定律和运动学公式求出时间．若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．【详解】A、B、C、由牛顿第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：x==0.5m，匀速运动的时间为：t1==1.5s，行李从A到B的时间为：t=t1+t1=1+1.5=1.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==1s．故乘客提前0.5s到达B．故A、B错误C正确；D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由L=，解得最短时间tm=1s．故D正确．故选CD．9、BD【解析】

A.点电荷在从M到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于M点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到M点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线MO做往复直线运动，故A项不符合题意；B.整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，速度最大，故B项符合题意；C.整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是保持不变，故C不符合题意；D.从M到O的过程中，电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，粒子受到的电场力可能一直减小，则加速度一直减小，速度越来越大，故D项符合题意。10、BD【解析】

A.由图象可知，x=1m时动能为：Ek1=1J，由得：，故A错误。B.由动能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x图象的斜率等于合外力，因此物体在0-1m内和1-4m内都做匀加速直线运动。在1～4m内，，则加速度，则x=3m时物块的加速度大小为1.5m/s1．故B正确；C.对物体运动全过程，由动能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入数据解得：WF=17J，故C错误D.在前4m位移过程中克服摩擦力做功为Wf=μmgx=8J，选项D正确；11、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．12、AB【解析】

A.人对小球做的功等于小球得到的动能，为，选项A正确；B.小球抛出时的机械能为mv12，落地过程中机械能守恒，则小球落地时的机械能也为mv12，选项B正确；C.小球落地时的竖直速度,则落地时重力的瞬时功率为，选项C错误；D.小球落地时的重力势能为-mgh，选项D错误；故选AB.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）D（1）BC（3）1.561.54（4）B＞【解析】

（1）此实验要验证的关系是mgh=mv1，两边的质量m可以消掉，则没必要测量重物质量，选项A错误；打点计时器必须要接低压交流电源，选项B错误；实验前用手拉住纸带保持竖直，然后由静止释放，选项C错误；实验时要先接通电源，再释放纸带，选项D正确；（1）根据要验证的关系mgh=mv1，若已知BC和CD的长度可求解C点的速度，再已知OC可验证机械能守恒定律，选项B正确；若已知CE和EG的长度可求解E点的速度，再已知OE可验证机械能守恒定律，选项C正确；根据AD的数据不能验证机械能守恒定律；故选BC.（3）在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56J；打C点时重物的速度：；重物的动能增加量ΔEk＝．（4）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。故选B.若阻力不能忽略，则有：mgh-fh=mv1，则v1=（g-）h，斜率k＜g，即当地的重力加速度g>k。14、ABD1.0m/s（-10,-5）【解析】

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