湖北省钢城四中2021-2022学年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（）A．14J B．10J C．2J D．－2J2、(本题9分)物体受到几个共点力作用做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，其它力不变，下列说法正确的是A．物体一定做匀变速曲线运动B．物体可能做匀速直线运动C．物体可能做匀加速直线运动D．物体可能做匀速圆周运动3、(本题9分)2011年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起，由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星，在火星上绕圆轨道运行.已知地球质量约为火星的质量的9倍，火星的半径约为地球半径的，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是A．火星表面的重力加速度约为B．探测器环绕火星运行的最小周期约为地球同步卫星运行周期的倍C．探测器环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的倍D．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器处于受力平衡状态4、(本题9分)关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是()A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动C．可能是直线运动，也可能是曲线运动 D．以上都不对5、(本题9分)图示为某新型电动汽车在阻力一定的水平路面上进行性能测试时的v-t图象.Oa为过原点的倾斜直线，bc段是与ab段相切的水平直线，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（）A．0～时间内汽车的功率减小B．～时间内汽车的牵引力不变C．～时间内牵引力不做功D．汽车行驶时受到的阻力大小为6、(本题9分)如图所示，木块A放在水平桌面上．木块左端用轻绳与轻质弹簧相连，弹簧的左端固定，用一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接木块右端，另一端连接一砝码盘（装有砝码），轻绳和弹簧都与水平桌面平行．当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态，弹力大小为3N．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，取g=10m/s2，此时装置将会出现的情况是A．弹簧伸长的长度减小B．桌面对木块的摩擦力大小不变C．木块向右移动D．木块所受合力将变大7、如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：18、(本题9分)平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小C．飞出偏转电场的粒子的最大速率D．飞出偏转电场的粒子的最大速率9、(本题9分)a，b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va，vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta，tb，则()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb10、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek11、在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹恰好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是A． B． C． D．12、(本题9分)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图．若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是()A．木块所受合外力始终为零B．木块所受摩擦力越来越大C．木块合外力做功一定为零D．木块机械能始终保持不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC．己知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0＝____m/s，物体经过B点时的速度的大小vB＝__m/s．（取g＝10m/s2）14、（10分）(本题9分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz．(1)木板倾斜的目的是为了___________________．(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……：橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s．(3)若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_________________________．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，一位宇航员站一斜坡上A点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点B，斜坡倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的密度．16、（12分）(本题9分)如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。（1）求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质；（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间内小球电势能的变化量。17、（12分）(本题9分)有一辆质量为1．2×103kg的小汽车驶上半径为90m的圆弧形拱桥．求：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小；（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力；

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】

功是标量，所以合力总功等于各力做功之和，即：，ABC错误D正确2、C【解析】根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的力大小相等、方向相反；若合力与速度方向共线，则物体做直线运动，当合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，故可能做做匀加速直线运动；由于力是恒力，故物体不可能做匀速运动，不可能做匀速圆周运动，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】撤掉其中的一个力，其余的力均保持不变，则知其余力的合力，根据速度和力的方向关系明确物体可能的运动情况；注意恒力作用下不可能做匀速圆周运动和匀速圆周运动．3、C【解析】

据万有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A错误；根据万有引力提供圆周运动向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探测器绕火星运动的最小周期为绕地球运行的最小周期的倍，不是地球同步卫星的倍，故B错误；探测器绕火星的最大速度即为火星的第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有可得，故C正确；探测器绕火星运行时，其内部的仪器所受万有引力提供其随探测器一起绕火星圆周运动的向心力，故内部仪器处于完全失重状态不是处于平衡状态，故D错误．故选C．【点睛】掌握万有引力在星球表面与重力相等，航天器绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是解决问题的关键．4、A【解析】

互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合加速度恒定，合运动的性质一定是匀变速，由于两个运动的初速度为零，所以合运动一定是匀变速直线运动，故A正确；BCD错误；故选A5、D【解析】

A．0∼t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度逐渐增大，根据P=Fv知，汽车的功率逐渐增大，故A错；B．在v−t图象中，斜率代表加速度，故在ab段加速度减小，牵引力减小，故B错误；C．t2∼t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做正功，故C错误；D．匀速行驶时，牵引力等于阻力，根据P=Fv=fv2得：f=P/v2，故D正确．故选D.【点睛】0～t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，根据P=Fv分析汽车功率的变化．t2～t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做功不为零．根据P=fv求出汽车行驶时所受的阻力6、B【解析】当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态时，由平衡条件可知木块A所受的静摩擦力为：f1=m砝g-F弹=0.5×10-3=2（N），所以桌面对木块A的静摩擦力至少为2N．当砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，F弹-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超过最大静摩擦力，所以木块相对桌面仍静止，木块所受合力为零，没有变化，弹簧伸长的长度不变．根据平衡条件可知，桌面对木块的摩擦力大小为f2=F弹-m′砝g=2N=f1，即桌面对木块的摩擦力大小不变．故B正确，ACD错误．故选B.7、AC【解析】

A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。8、BC【解析】

A．带电粒子在加速电场中加速在偏转电场中由于则则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系，选项A错误；B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角滑片p向右滑动的过程中U1变大，U2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B正确；CD．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U1=E时粒子的速率最大，根据动能定理解得选项C正确，D错误。故选BC。9、AD【解析】

根据平抛运动竖直方向是自由落体运动，有，得;因为hb>ha，所以ta<tb

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，有x＝v0t，由图知xa>xb，所以va>vb，故BC错误，AD正确；故选AD.点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．10、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。11、BD【解析】

A.炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故A项与题意不相符；B.该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B项与题意相符；C.该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故C项与题意不相符；D.该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D项与题意相符。12、BC【解析】

木块的运动速率保持不变，则木块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，合外力不为零，故A错误；设物体与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，根据f=μN=μ(mv2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2【解析】

根据得：则平抛运动的初速度：相等的时间间隔：C点竖直方向上的分速度vyc=gt=3m/s，则B点竖直方向上的分速度vyB=vyc-gT=2m/s则点晴：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，根据竖直位移求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．根据水平位移求出相等的时间间隔，根据运动学公式求出B点竖直方向上的瞬时速度，根据平行四边形定则求出合速度的大小．14、(1)平衡摩擦力（2）2（3）W与成正比．【解析】

(1)[1]．木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力，让重力的分量与摩擦力抵消，小车在运动过程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功．(2)[2]．第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度(3)[3]．若图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明W与成正比．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）（2）【解析】试题分析：平抛运动在