河北省正定县第七中学2021-2022学年物理高一下期末综合测试试题含解析

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、(本题9分)如图甲所示，一滑块置于水平桌面上，把一只力传感器a系在滑块上，另一只传感器b握在手中，通过传感器拉滑块，计算机屏幕显示出两传感器受力随时间变化的情况如图乙所示。据图可知()A．滑块一定做匀速直线运动B．两传感器受到的拉力是一对平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．两传感器受到的拉力总是大小相等、方向相反2、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．3、(本题9分)如图所示，用硬质轻杆固定的两个小球A、B分别处于光滑的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内．用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止．现改变力F的大小使B球沿斜面向上移动一小段距离，发现两球在虚线位置重新平衡．重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是（）A．推力F变大 B．斜面对B的弹力变大C．墙面对A的弹力变小 D．轻杆受到作用力变大4、(本题9分)2017年4月，被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接，完成对“天宫号”的物资补给．如图所示，在对接前的某段时间内，若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行．下列说法正确的是A．“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率B．“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期C．“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接D．“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接5、(本题9分)某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径，周期，已知万有引力常量。根据这些数据可以求得的物理量为A．地球的质量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球对该卫星的万有引力大小6、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则运动时间为(不计空气阻力)()A． B． C． D．7、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，合外力的冲量为零D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh8、(本题9分)下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出9、(本题9分)测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人相对地面静止不动，使传送带以速度v匀速向右运动，下列说法正确的是A．传送带对人不做功B．人对传送带做正功C．人对传送带做功的功率为D．传送带对人做功的功率为（m1+m2）gv10、(本题9分)如图所示，水平地面上固定着总长为L的斜面，一小物块(可视为质点)从斜面顶端O点由静止开始下滑，到达斜面底端的B点时速度大小为v，所用时间为t；若小物块到达斜面上某一点A时速度大小为v，OA距离为LA，由O到A的时间为tA.下列说法正确的是()A．LA＝ B．LA＝ C．tA＝ D．tA＝11、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为112、(本题9分)如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（

）A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用:A．电压表(0～3V，内阻约为6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约为30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，5A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)请设计合适的电路，在空白方框内画出正确的电路图________________。按设计的电路图进行测量，电压表应选用______，电流表应选用________________，滑动变阻器应选用__________________。(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为____________Ω。14、（10分）(本题9分)某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先释放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________，（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________。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，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径R为1.6m，其底端切线沿水平方向．长为l＝的斜面，倾角为θ＝60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；(2)直杆的长度．16、（12分）(本题9分)如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m．在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)为使小物块到达O1，求拉力F作用的最小距离；(2)若将拉力变为F1，使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F1的大小．17、（12分）如图所示，光滑水平地面上有一个物体，在水平恒力F的作用下运动了一段位移x，速度由增大到.运用牛顿定律推导；在这个过程中，力F所做的功W与该物体动能的该变量之间的关系。（若需要用到其他物理量，自己设定）

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、D【解析】

A.不知道滑块受到的其他的力，所以滑块不一定做匀速直线运动。故A错误；

B.两个传感器之间的作用分别作用在两个不同的物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力。故B错误；

C.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。故C错误；

D.由图乙可知，两个传感器受到的拉力是一对作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反。故D正确；2、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；3、C【解析】先对小球A受力分析，受重力、墙壁的支持力、轻杆的弹力，如图所示：

根据共点力平衡条件，有：F弹=；FN=mgtanα；由于α减小，墙面对A的弹力减小，轻杆对A的弹力变小；故C正确，D错误；再对AB整体受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F，如图所示；根据共点力平衡条件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α减小，β不变，则推力F减小；斜面对B的弹力不变；故B错误；故选C．点睛：本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．本题也可以利用图解法来分析；注意整体法和隔离法的应用．4、C【解析】A、根据，解得：，，知轨道半径越大，则线速度越小，周期越大，所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率，“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期，故AB错误；

C、“天舟号”适当沿切向加速，使得万有引力小于向心力，做离心运动，可能与天宫号对接，故C正确，D错误．点睛：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出它们的大小．5、A【解析】

A.根据万有引力提供向心力，；代入数据可得：M=6×1024kg．故A正确；B.由于没有给出地球的半径，所以不能求出地球的密度。故B错误；C.由于没有给出地球的半径，所以不能根据万有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C错误；D.由于没有给出卫星的质量，所以不能根据万有引力定律求出地球对该卫星的万有引力大小。故D错误；6、C【解析】

根据速度的分解，运用平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，根据求出运动的时间；【详解】将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度，根据得，，故C正确，ABD错误．【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．7、BCD【解析】

A．弹簧与杆垂直时，小球的加速度由重力沿杆向下的分力提供，加速度与速度同向，小球仍然加速，当加速度为0时，小球的速度最大，A错误；B．小球与弹簧构成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹簧与杆垂直时，弹簧的伸长量最小，弹性势能最小，所以小球的动能与重力势能之和最大，B正确；C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动量变化量为0，所以合外力的冲量为零，C正确；D．根据动能定理，合外力做功之和等于动能的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动能变化量为0，减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，D正确。故选BCD。8、AB【解析】

A.汽车通过凹形桥的最低点时，，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确。B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，B正确；C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；D错误。9、ABC【解析】传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故B正确．由于人的位移为零，则传送带对人不做功，故A正确．人对传送带做功的功率P=fv=m2gv，故C正确．由于人静止不动，则传送带对人做功的功率为零，故D错误．故选ABC．点睛：解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，通过在力的方向上有无位移判断是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．10、BC【解析】

根据匀加速直线运动位移速度公式得：v2-0=2aL，，联立可得：，故A错误，B正确；根据速度和时间关系可得：v=at，，联立可得：，故BC正确，AD错误．11、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．12、AD【解析】

物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=μmg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；；故，故C错误；D正确；故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ADE10【解析】

(1)[1]实验要求多组数据，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量通过灯泡的电流，灯泡的电阻和电流表的内阻相接近，所以采用电流表的外接法，并且小灯泡两端的电压需要从零开始，故选用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：[2]小灯泡的额定电压为2.8V，故选电压表A；[3]额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，额定电流I=0.29A，为了减小误差，故电流表选择D；[4]为了便于操作，滑动变阻器选用E，否则滑动变阻器最大阻值过大，操作时滑片移动较大距离而引起电压变化不明显；(2)[5]灯泡在正常工作时的电压U=2.8V时的电流为I=0.28A，故根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作